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1、目 录第1章 绪论11.1 挡土墙的发展11.2 加筋土挡土墙的介绍11.3 设计的内容2第2章 设计基本资料32.1 工程概况32.2 设计范围32.3 基本资料3第3章 计算内容53.1 设计资料53.2 设计计算理论53.2.1 荷载组合53.2.2 基础设计及整体稳定性验算63.2.3 轴向力偏心距113.2.4 内部稳定性验算123.3 设计计算183.3.1 筋带受力计算183.3.2 内部稳定计算193.3.3 外部稳定计算21第4章 地基处理264.1 石灰桩的原理及分类264.2 加固机理264.2.1 桩间土加固机理274.2.2 桩身加固机理284.2.3 复合地基294
2、.3 理论设计294.4 设计过程314.5 施工工艺314.5.1 施工准备314.5.2 施工顺序324.5.3 成桩32第5章 理正验算335.1 理正软件介绍335.2 计算结果335.2.1 墙身尺寸及筋带资料335.2.2 物理参数345.2.3 一般情况墙体验算355.2.4 各组合最不利结果37第6章 挡土墙施工386.1 施工准备386.2 挡土墙基础386.3 排水406.4 沉降缝与伸缩缝406.5 墙背填料406.6 加筋土挡土墙41第7章 结论与展望447.1 结论447.2 展望44参考文献46致 谢47附录A 外文资料翻译55附录B 有关图纸60B.1 墙面板图6
3、0B.2 挡土墙横断面图60B.3 基底桩位图60第1章 绪论1.1 挡土墙的发展挡土墙是公路工程中广泛采用的一种构造物。随着我国高等级公路建设的飞速发展,特别是高等级公路建设向中西部地区的推进,路基挡土墙越来越显得重要,应用越来越多,而且其结构形式日新月异,设计理论也在不断发展。重力式挡土墙是最古老的结构形式,因其料源丰富、取材方便、形式简单、施工简便,所以仍然是目前应用最广泛的结构形式。为了适应不同的使用要求如:建筑高度稳定性等,以及不同地区的建筑条件如:地基、料源、地形等。研究开发了各种形式的挡土墙如悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式等这些形式都是钢筋混凝土结构。悬臂式和扶壁式挡
4、土墙在国外应用十分广泛但在我国应用尚未普及不过随着高等级公路向中西部地区推进,其应用会越来越多。悬臂式和扶壁式挡土墙适用于缺乏石料的地区。它通过墙趾板和墙踵板宽度来调节控制基底应力1。从实际使用来看,在我国,加筋土技术的应用范围已由单一的挡墙发展到桥台、护岸、货场站台、水运码头等方面。开展这项研究工作的也已扩展到公路、铁路、煤炭、林业、城市建设、高等学校等各个部门。从理论研究来看。既有作用机理的研究,这就是进行实验室模型试验和现场原型试验、分析,又有基本设计参数试验和拉筋材质的试验。所有这些反映了我国在加筋土技术的研究和应用上已出见成效。可以预计加筋土技术在我国是有很大发展前途的。1.2 加筋
5、土挡土墙的介绍加筋土挡土墙指的是由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧压力的挡土墙。加筋土挡土墙是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上,在挖方路段或地形陡峭的山坡,由于不利于布置拉筋,一般不宜使用2。加筋土是柔性结构物,能够适应地基轻微的变形,填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小,地基的处理也较简便;它是一种很好的抗震结构物;节约占地,造型美观;造价比较低,具有良好的经济效益。加筋土挡土墙指的是
6、由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧压力的挡土墙。加筋土挡土墙是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上,在挖方路段或地形陡峭的山坡,由于不利于布置拉筋,一般不宜使用。加筋土是柔性结构物,能够适应地基轻微的变形,填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小,地基的处理也较简便;它是一种很好的抗震结构物;节约占地,造型美观;造价比较低,具有良好的经济效益3。1.3 设计的内容青银高速公路(或G035,035
7、国道,青银线),是横贯中国大陆北部一条国道主干线,为中国高速公路规划五纵七横的一条横向线。起点为山东青岛市,终点为宁夏回族自治区银川市,全长1610km,是中国“十五”在建投资最大、线路最长的国家级高速动脉。该路双向四车道,设计时速100km。途经山东、河北、山西、陕西、宁夏5个省区,是中国能源东送及出口的主要通道,对于加强西北内陆和东部沿海之间的资源互通,促进沿线地区的经济发展发挥着巨大作用。目前有部分建成高速公路,其它为一级或二级公路。根据青银高速公路的路况,设计一段路堤式加筋土挡土墙。主要内容包括;墙体选型,内部稳定性验算及外部稳定性验算,地基处理,理正验算,施工方法,外文翻译等。第2章
8、 设计基本资料2.1 工程概况青银高速公路(或G035,035国道,青银线),是横贯中国大陆北部一条国道主干线,为中国高速公路规划五纵七横的一条横向线。起点为山东青岛市,终点为宁夏回族自治区银川市,全长1610km,是中国“十五”在建投资最大、线路最长的国家级高速动脉。该路双向六车道,设计时速120km。途经山东、河北、山西、陕西、宁夏5个省区,是中国能源东送及出口的主要通道,对于加强西北内陆和东部沿海之间的资源互通,促进沿线地区的经济发展发挥着巨大作用。目前有部分建成高速公路,其它为一级或二级公路。青银线河北段,全长181.859km,主线以石家庄为中心,西接太原,东达济南,是冀中平原的经济
9、大动脉和运输主。该路段东起冀鲁交界的清河县,西至石太高速公路鹿泉立交桥,途径邢台、石家庄两个市的清河、南宫、威县、新河、宁晋县、赵县、栾城县、元氏县、鹿泉9个县。2.2 设计范围本设计是以青银高速公路(K46+099.06)岩土工程勘察报告为基础,设计一座挡土墙。随着经济的快速发展,交通量势必快速增长,早期修建的高速公路势必将不能满足交通量快速增长的要求。根据国家政治、经济发展的需要高速公路在当今社会发挥着重要的作用,随着社会经济的发展,生产建设项目逐年增加,由此带来的生态环境破坏、安全生产隐患等逐渐增多,而挡土墙在其中发挥了重要作用。2.3 基本资料表2-1 挡土墙基本资料墙身及基础填料及地
10、基挡土墙类型加筋土挡土墙填料种类砾碎石类土墙高H(m)8重度 (kN/m3)20筋带类型聚乙烯土工带填料内摩擦角()40筋带长度(m)10基础埋深(m)1.5筋带宽度(mm)18地基土黄土筋带厚度(mm)1公路等级及荷载强度筋带强度设计值公路等级级极限断裂强度标准值(MPa)220汽车荷载公路级筋带容许拉应力(MPa)50墙顶护栏荷载强度(kN/m)7填料与筋带的似摩擦系数0.4按一次建成双向4车道高速公路的标准设计,路基宽度为28m,计算行车速度为100km/h,公路一级。标准横断面尺寸如下表所示:表2-2 公路宽度尺寸表中央分隔带宽度(m)两侧行车道宽度(m)两侧路缘带宽度(m)两侧硬路肩
11、宽度(m)两侧土路肩宽度(m)323.750.753.50.75表2-3 地基土层参数天然含水量(%)18天然重度 (kN/m3)14地基承载力特征值(kPa)150地基内摩擦角()25粘聚力(kPa)40孔隙比0.7第3章 计算内容3.1 设计资料(1)挡土墙不受浸水影响,墙高m,顶部填土0.6m(2)路基宽28m,路面宽19.5m(3)荷载标准:公路一级(4)面板规格:0.8m0.56m十字型混凝土板。板厚300mm ,混凝土强度等级C30;(5)筋带:采用聚乙烯土工带,带宽为18mm,厚1.0mm,断裂极限强度标准值MPa,抗拉容许应力=50MPa,摩擦系数;(6)筋带节点间距:,;(7
12、)填料:砾碎石类土,重度,内摩擦角;(8)地基:黄土,重度,内摩擦角,黏聚力,地基承载力特征值;(9)墙体采用矩形断面,加筋体宽为10.0m;(10)墙顶填料与加筋土填料相同。3.2 设计计算理论3.2.1 荷载组合加筋土挡土墙所承受的作用(或荷载)及其组合如表3-1所示,本设计采用荷载组合。表3-1 常用作用(或荷载)组合作用(或荷载)名称挡土墙结构重力、墙顶上的有效永久荷载、填土重力、填土侧压力及其他永久作用(或荷载)相组合组合与基本可变作用(或荷载)相组合组合与其他可变作用(或荷载)相组合3.2.2 基础设计及整体稳定性验算3.2.2.1 基础设计(1)挡土墙的基础类型,除特殊地基情况需
13、采用桩基础外,宜采用明挖基础。明挖基础宜设置在地质情况较好的地基上,当地基为松软土层时,可采用换填、砂桩、搅拌桩等方法处理地基。挡土墙采用刚性基础时,基础底部的扩展部分不应超过材料的刚性角。对于混凝土基础,刚性角不应大于40;对于片石、块石、粗料石砌体基础,当用M5以上砂浆砌筑时,刚性角不应大于35,当用M5及低于M5砂浆砌筑时,刚性角不应大于30。挡土墙的基础采用钢筋混凝土条形扩展基础时,应按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)的规定进行设计4。(2)基础的埋置深度应符合下列规定:当冻结深度小于或等于1.00m时,基底应在冻结线以下不小于0.25m,并应符合
14、基础最小埋置深度不小于1.00m。当冻结深度超过1.00m时,基底最小埋置深度不小于1.25m,还应将基底至冻结线0.25m深度范围的地基土换填为弱冻胀材料。受水流冲刷时,应按路基设计洪水频率计算冲刷深度,基底置于局部冲刷线以下不小于1.00m。路堑式挡土墙的基础顶面应低于路堑边沟底面不小于0.50m。在风化层不厚的硬质岩石地基上,基底宜置于基岩表面风化层以下;在软质岩石地基上,基底最小埋置深度不小于1.00m。(3)建筑在斜坡地面的挡土墙,基础前趾埋入地面的深度和距地表的水平距离应符合表3-2。表3-2 斜坡地面基础埋置条件土层类别最小埋入深度h(m)距地表水平距离l(m)较完整的硬质岩石0
15、.250.250.50一般硬质岩石0.600.601.50软质岩石1.001.002.00土层1.001.502.50(4)明挖基础的基坑面,应设置不小于4%的排水横坡。在湿陷性黄土地区,应采取消除湿陷或防止水流下渗的措施。3.2.2.2 地基计算(1)挡土墙地基承载力计算时,传至基础底面上的作用(或荷载)效应,宜按正常使用极限状态下作用(或荷载)效应标准组合,相应的抗力采用地基承载力特征值。计算挡土墙及地基稳定时,荷载效应应按承载能力极限状态下的作用(或荷载)效应组合。计算基础结构的作用(或荷载)效应、配置钢筋、验算材料强度时,作用(或荷载)效应应按承载能力极限状态下的作用(或荷载)效应组合
16、。(2)挡土墙明挖基础底面的压应力可按下列公式计算: (3-1) (3-2) (3-3)公式(3-1)及公式(3-2)的使用条件为: (3-4)式中:采用作用(或荷载)效应标准组合的基底边缘最大压应力值(kPa); 采用作用(或荷载)效应标准组合的基底边缘最小压应力值(kPa); 采用作用(或荷载)效应标准组合时,作用于基底上的垂直力(kN/m); 基础地面每延米的面积,即基础宽度; 基础底面宽度,对于倾斜地基为其斜宽(m); 基底合力的偏心距(m); 采用作用(或荷载)效应标准组合时,作用于基底形心的弯矩(MPa)。(3)设置在岩石地基上的挡土墙明挖基础,当时,不计基底承受拉应力,仅按受压区
17、计算最大压应力,可按下列公式计算: (3-5) (3-6)垂直于基底面的合力对受压边缘的力臂,可按下式计算: (3-7)(4)垂直于基础底面的合力偏心距应符合表3-3的规定。表3-3 垂直于基础底面的合力的偏心距限制作用(或荷载)组合地基条件合力偏心距作用(或荷载)组合非岩石地基作用(或荷载)组合、施工荷载非岩石地基作用(或荷载)组合、施工荷载较差的岩石地基作用(或荷载)组合、施工荷载坚密的岩石地基注:岩石地基上的挡土墙,在荷载组合作用下,当满足地基承载力特征值与稳定性要求时,合力的偏心不受限制。(5)挡土墙地基的承载力特征值,应根据地质勘测、原位测试、荷载试验,调查、对比邻近已建构造物的地基
18、承载力资料及经验、理论公式的计算数据,综合分析后确定。(6)挡土墙基础底面置于软土地基上时,可按下式计算基底最大压应力值: (3-8)式中:h基底埋置深度(m),当受水流冲刷时,由一般从冲刷线算起; z基底到软土层顶面的距离(m); p基底平均压应力(kPa); 土中附加压力系数; 深度(h+z)之间各土层的换算重度(kN/m); 基底以上土的重度(kN/m),地下水位以下为浮重度; P基础宽度(m)。 (7)地基承载力特征值提高系数k,可按表3-4的规定确定。表3-4 地基承载力特征值的提高系数作用(或荷载)与使用情况提高系数k作用(或荷载)与使用情况提高系数k作用(或荷载)组合、1.00经
19、多年压实未受破坏的旧基础1.50作用(或荷载)组合、施工荷载1.25注:地基承载力特征值小于150kPa的地基,对于序号第二项情况,k=1.0;对于序号第三项情况k=1.25。(8)基础底面最大压应力值,应符合下式要求: (3-9)式中:经基础埋深修正后的地基承载力特征值(kPa); k地基承载力特征值提高系数。3.2.2.3 稳定性验算(1)挡土墙的滑动稳定方程与抗滑动稳定系数可按下列公式计算:滑动稳定方程: (3-10)式中:G墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他竖向荷载的标准值(kN),浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力;Ey墙后主动土压力标准值的竖向分量(kN);墙后主动
20、土压力标准值的水平分量(kN);墙前被动土压力标准值的水平分量(kN),当为浸水挡土墙时,0;基底倾斜角(),基底水平时;基底与地面间摩擦系数,当缺乏可靠试验资料时,可按表3-5的规定采用;、主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数。抗滑动稳定系数计算公式: (3-11)式中:N基底上作用力的合力标准值的竖向分量(kN),浸水挡土墙应计入浸水部分的浮力; 墙前被动土压力标准值水平分量的0.3倍(kN)。表3-5 基底与基底土间的摩擦系数地基土的分类地基土的分类软塑黏土0.25碎石类土0.50硬塑黏土0.30软质岩石0.400.60砂类土、黏砂土、半干硬的黏土0.300.40硬质岩石0.600
21、.70砂类土0.40(2)采用倾斜基底的挡土墙,还需验算沿墙踵处地基土水平面滑动的稳定性,其滑动稳定方程与抗滑动稳定系数可按下列公式计算:滑动稳定方程: (3-12)式中:挡土墙基底水平投影宽度(m);地基土的内摩擦系数,;地基土的内摩擦角;c地基土的粘聚力(kN/m);G作用于基底水平滑动面上的墙身重力、基础重力、基础上填土的重力、作用于墙顶的其他竖向荷载及倾斜基底与滑动面间的土楔的重力(kN)的标准值,浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力。抗滑动稳定系数计算公式: (3-13)倾斜基底与水平滑动面间的土楔重力标准值可按下式计算: (3-14)式中:N基底上作用力的合力标准值的竖向分量(kN),浸
22、水挡土墙应计入浸水部分的浮力; 地基土(岩)的重度,透水性的水下地基土为浮重(kN/m3)。(3)挡土墙的倾覆稳定方程与抗倾覆稳定系数可按下列公式计算:倾覆稳定方程: (3-15)式中:墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他竖向荷载的合力重心到墙趾的距离(m);墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离(m); Zy墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距离(m); 墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距离(m)。抗倾覆稳定系数计算公式: (3-16)(4)验算挡土墙的抗滑动和抗倾覆稳定时,稳定系数不应小于表3-6的规定。表3-6 抗滑动和抗倾覆稳定系数作用(或荷载)情况验算项目稳定系数作用(
23、或荷载)、抗滑动1.3抗倾覆1.5作用(或荷载)抗滑动1.2抗倾覆1.3施工阶段验算抗滑动1.2抗倾覆1.2注:大于适宜墙高时,稳定系数宜大于表中所列值,相同填料下,稳定系数宜随墙高增大而增大; 大于适宜墙高时,相同墙高下,稳定系数宜根据填料的粘聚力c取值:粘聚力小者取较小值;粘聚力大者取较大值。(5)适宜于不良土质地基、表土下为倾斜基岩地基及斜坡上的挡土墙,应对挡土墙地基及填土的整体稳定性进行验算,其稳定系数不应小于1.25。(6)挡土墙设计为滑动稳定控制时,可采取下列增加抗滑动稳定性措施:采用倾斜基底;采用凸基底,凸应设置在坚实地基上;可计入墙前被动土压力;采用桩基础。(7)挡土墙设计为倾
24、覆稳定控制时,可采用下列增加抗倾覆稳定措施:扩展挡土墙基础的前趾,当刚性基础的前趾扩展受到刚性角限制时,可采用配筋扩展基础;调整墙面、墙背坡度;改变墙身形式,可采用衡重式、扶壁式等抗倾覆稳定性较强的挡土墙形式。3.2.3 轴向力偏心距(1)挡土墙墙身或基础为圬工构件时,偏心受压构件计算截面上的轴向力偏心距e0(m),应符合表3-7的规定: (3-17)式中:Md在某一类作用(或荷载)组合下,作用(或荷载)对计算截面形心的总力矩设计值(kNm);Nd在某一类作用(或荷载)组合下,作用于计算截面上的轴向力合力的设计值(kN)。表3-7 圬工挡土墙截面上轴向力合力偏心距的限值作用(或荷载)组合容许偏
25、心距作用(或荷载)组合容许偏心距、0.25B施工荷载0.33B0.30B注:B为沿力矩转动方向的矩形计算截面宽度(m)。(2)在岩土地基上,垂直于挡土墙墙长方向的基础为台阶形布置,可按台阶基础底面的水平投影计算基底应力及作用于基底上轴向合力的偏心距。3.2.4 内部稳定性验算(1)加筋体顶面上填土的计算分界面,应为通过加筋体墙面顶端的水平面(如图3-1),该面以上的填土自重应作为加筋体上的填土重力,其大小可按下式换算成等待均布土层厚度计算: (3-18)图3-1 等代土层厚度计算图式式中:墙顶填土重力换算等代均布土层厚度(m),当时,应取;加筋体顶面填土的边坡坡率;加筋体墙高;边坡坡脚至面板的
26、水平距离();加筋体以上路堤的高度()。(2)车辆荷载作用在挡土墙墙后填土上所引起的附加土体侧压力,可按下式换算成等代均布土层厚度计算: (3-19)式中:车辆荷载换算等代均布土层厚度(m);墙后填料的重度();车辆附加荷载标准值(),可按表3-8的规定采用;表3-8 车辆附加荷载标准值表墙高(m)附加荷载标准值q()2.02010.010(3)浸水加筋土挡土墙设计时,应按下列规定计入水的浮力:筋带断面设计采用低水位时的浮力。地基应力验算采用低水位时的浮力或不考虑浮力;加筋体的滑动稳定验算、倾覆稳定验算,采用设计水位时的浮力。其他情况采用最不利水位时的浮力。(4)加筋体活动区与稳定区的分界面可
27、采用简化破裂面。简化破裂面上部的竖直部分与墙面板背面的距离为;简化破裂面下部的倾斜面部分与水平面的夹角为,简化破裂面上、下两部分的高度、,可按下式计算: (3-20) (3-21)式中:简化破裂面前的破棱体顶面宽度;加筋体填料的内摩擦角(),当填料为细粒土时,采用综合内摩擦角;H加筋体高度(m)。(5)加筋体顶面有水平荷载作用时,深度处,面板后的水平向压应力及水平荷载影响深度,可按下式计算:(3-22) 式中:水平荷载作用下,深度处的水平向的压应力(kPa),时,;单位墙长顶面的水平荷载(kN/m);水平荷载影响深度(m);第i单元结点至加筋体顶面的竖直距离(m)。(6)加筋体内部稳定验算时,
28、土压力系数可按下式计算:(3-23) (3-24)式中:加筋体内,深度处土压力系数;静止土压力系数;主动土压力系数;第i单元结点至加筋体顶面的垂直距离(m)。(7)加筋土填料作用于墙面板上的水平土压应力,可按下式计算:墙后非浸水加筋体时: (3-25)墙后为浸水加筋体时: (3-26)式中:第i层筋带距墙顶的高度(m);加筋体填料重度();加筋体填料饱和重度();深度处的水平土压应力(kPa);计算土压力系数。(8)加筋体顶面以上,填土重力换算均布土层厚度所引起的墙面板上的水平土压应力(kPa),可按下式计算: (3-27)式中:墙顶填料重度换算等代均布土层厚度(m);墙顶填土的重度(kN/m
29、)。(9)永久荷载重力作用下,拉筋所在位置的竖直压应力可按下式计算: (3-28)式中:在层深度处,作用于筋带上的竖直压应力(kPa);加筋体的重度(),当为浸水挡土墙时,应按最不利水位上下的不同重度分别计入。(10)车辆(或人群)附加荷载作用下,墙面板上的附加水平土压应力(kPa),可按下式计算: (3-29)附加荷载作用下,加筋体深度处的附加竖直压应力(kPa),可按下式计算。附加荷载边缘在填土内的扩散线与加筋体深度处的水平线的交点为D点。当D点进入加筋体活动区时: (3-30)当D点未进入加筋体活动区时: (3-31)加筋体深度处,附加竖直压应力的扩散宽度(m),可按下式计算:(3-32
30、) 式中:车辆(或人群)附加荷载换算等代均布土层厚度(m);加筋体计算时,附加荷载的布置宽度(m),可取路基全宽;面板背面至路基边缘的水平距离(m)。(11)计算筋带抗拔力时,不计基本可变荷载的作用效应。一个筋带结点的抗拔稳定性,可按下列公式验算:(3-33) 式中:结构重要性系数; 层深度处,筋带所承受的水平拉力设计值(kN); 层深度处,筋带所承受的水平拉力(kN); 层深度处,面板上的水平土压力(kPa)及水平压应力,包括和,墙顶有水平荷载作用时,还包括; 加筋体及墙顶填土主动土压力或附加荷载土压力的分项系数; 永久荷载重力作用下,层深度处,筋带有效长度所提供的抗拔力(kN); 筋带抗拔
31、力计算调节系数,可按下表3-9的规定采用; 筋带结点水平间距(m);筋带结点垂直间距(m);填料与筋带间的似摩擦系数,由实验确定;结点上的筋带总宽度(m);筋带在稳定区内的有效锚固长度(m)。表3-9 筋带抗拔力计算调节系数表作用(或荷载)组合、施工荷载1.41.31.2(12)筋带长度可按下式计算: (3-34)活动区的筋带长度可按下式计算: (3-35) 式中:第i层筋带总长度;第i层筋带在加筋体活动区内的长度(m);简化破裂面的上段高度(m);加筋体高度;填料内摩擦角()。(13)筋带截面的抗拉承载力验算宜符合下式: (3-36)式中:A筋带截面的有效净截面积();筋带材料抗拉强度标准值
32、(MPa);各类筋带材料的抗拉性能分项系数,均取等于1.25;筋带材料抗拉计算调节系数, 当为钢筋混凝土带时,受拉钢筋的含筋率应小于2.0%。(14)墙面板设计宜符合下列规定:作用于单块墙面板上的土压力,可按均布分布;墙面板可作为两端外伸的简支板,应沿竖直方向和水平方向分别计算作用效应;墙面板与筋带联结部分的钢筋布置或构建强度宜适当加强;钢筋混凝土面板的配筋计算,应按相关规定执行。(15)全墙抗拔稳定性验算宜按以下规定执行:当墙高小于或等于12m时,应符合下式的规定: (3-37)式中:全强抗拔稳定系数;各层拉筋所产生的摩擦力总和;各层拉筋承担的水平拉力总和。本计算公式的作用(或荷载)分项系数
33、,均取等于1.0。当墙高大于12m时,除应符合上式的规定,还应符合下式的规定: (3-38)加筋体破裂锲体及其上荷载作用下的水平滑力(kN),按下式计算: (3-39)被潜在破裂面所截割的第j层筋带的抗拔力容许值(kN),按下式计算: (3-40)被潜在破裂面所截割的第j层筋带容许拉力(kN),按下式计算: (3-41)式中:被潜在破裂面所截割的第j层筋带的有效拉力,应取与中的较小者(kN);加筋体上的附加荷载(kN/m);加筋体破裂楔体重力(kN/m);破裂面与墙角的夹角();加筋体内深度处的竖直压应力(kPa);第j单元筋带的有效截面积();筋带宽度(m);第j单元筋带的有效锚固长度(m)
34、。(16)加筋土挡土墙的抗滑动整体稳定系数,可按下式计算: (3-42)式中:第i土条的黏结力(kPa);第i土条弧长(m);第i土条重力(kN);第i土条滑动弧的法线与竖直线的夹角();第i土条滑动面处的内摩擦角()。作用(或荷载)组合时,加筋土挡土墙的整体滑动稳定系数均应符合下式规定: (3-43)3.3 设计计算本例加筋土挡土墙墙高不大于12m,内部稳定性可采用应力分析法计算。3.3.1 筋带受力计算(1)加筋体上填土重力换算为等代均布土层厚度的计算由图可知:m,m,m,则等代均布土层厚度按公式(3-18)计算:因,故取。(2)车辆荷载换算为等代均布土层厚度按公式(3-19)计算:当墙高
35、时,;当墙高时,;当墙高,由内插法可得,则。(3)筋带所受拉力计算本设计中,筋带所受拉力包括三部分,即车辆荷载、墙顶路堤填土和墙后填料引起的筋带拉力(如图3-2),计算结果见表3-10:表3-10 筋带拉力计算表筋带层号(m)(m)(kPa)(kPa)(kPa)(m)(m)(kN)10.20 0.353 29.43 0.952 11.895 4120.420.41.65 20.60 0.343 29.83 0.939 11.735 12120.420.42.06 31.00 0.334 30.23 0.926 11.580 20120.420.42.44 41.40 0.324 30.63 0
36、.914 11.429 28120.420.42.80 51.80 0.315 30.91 0.906 11.322 36120.420.43.14 62.20 0.306 31.11 0.900 11.249 44120.420.43.45 72.60 0.296 31.31 0.894 11.178 52120.420.43.74 83.00 0.287 31.51 0.889 11.107 60120.420.44.01 93.40 0.278 31.71 0.883 11.037 68120.420.44.25 103.80 0.268 31.91 0.877 10.967 76120.420.44.46 114.20 0.259 32.11 0.872 10.899 84120.420.44.65 124.60 0.250 32.31 0.867 10.832 92120.420.44.82 135.00 0.240 32.51 0.861 10.765 100120.420.44.96 145.40 0.231 32.71 0.856 10.699 108120.420.45.07 155.80 0.222 32.91 0.851 10.634 116120