悬臂式挡土墙)

目录第一章概述.........................................................1第一节挡土墙设计基本资料.............................................1一、建筑物总体设计资料............................................1二、地形资料......................................................1三、地质和水文地质资料............................................1四、回填土的物理性质、............................................1第二节挡土墙设计的基本内容和一般步骤.................................2一、挡土墙设计的基本要求..........................................2二、挡土墙设计的基本内容..........................................2三、挡土墙设计的一般步骤..........................................3第三节挡土墙的结构形式...............................................4一、悬臂式挡土墙..................................................4二、一般规定......................................................4三、悬臂式挡土墙结构..............................................5第二章作用在挡土墙上的荷载........................................7第一节作用在挡土墙上的荷载组合.......................................7一、作用在挡土墙上的荷载..........................................7二、荷载组合......................................................7第二节土压力.........................................................9一、土压力的类型及产生条件........................................9二、静止土压力的计算.................................................10三、朗肯土压力理论及其计算.......................................11第三节作用在挡土墙上的静水压力及基地扬压力..........................13一、墙后水位的强度确定...........................................13二、墙面与墙背静水压力计算.......................................13三、基地扬压力计算...............................................14第三章挡土墙的稳定验算............................................15第一节挡土墙稳定破坏形式............................................15第二节挡土墙的稳定验算..............................................15一、挡土墙的稳定检算内容.........................................15二、挡土墙抗滑稳定验算...........................................16三、挡土墙抗倾覆稳定验算.........................................17四、基地应力验算.................................................18第四章挡土墙的结构检算与配筋计算................................20第一节结构设计控制计算情况及控制截面的选择.........................20一、控制计算情况的选择...........................................20二、控制截面的选择...............................................20第二节挡土墙的建筑材料与受力性质...................................20第三节钢筋混凝土挡土墙的配筋计算...................................20一、受弯构件的配筋计算...........................................21二、受拉构件的配筋计算...........................................23第三节裂缝开展宽度验算.............................................24一、最大裂缝宽度的允许值.........................................24二、裂缝开展宽度的验算...........................................24第五节钢筋混凝土挡土墙的配筋率与截面选择...........................25第六节钢筋混凝土挡土墙钢筋的布置...................................26一、受力钢筋的布置...............................................26二、分布钢筋的配置...............................................27三、构造钢筋的配置...............................................27第五章悬臂式挡土墙设计实例.........................................28结论................................................................35致谢................................................................36参考文献................................................................371第一章概述第一节挡土墙设计基本资料一、建筑物总体设计资料挡土墙是整个枢纽或单体建筑物的组成部分。为满足枢纽或单位建筑物与两岸连接、挡土、水流、防渗排水等各项要求，需要提供与总体设计有关的下属资料。（1）建筑物的工程等级及设计标准（2）建筑物总体布置图，并根据总体布置要求提出对挡土墙平面和立面的布置及基本尺寸的要求。（3）设计、校核，建成，正常运用及施工期墙前、墙后各种水位。（4）根据总体防渗排水要求提出对挡土墙需满足的侧向防渗排水要求。二、地形资料为进行挡土墙的平面布置和立面设计，需提供1:500～1:1000的大比例地形图和纵横剖面图。三、地质和水文地质资料挡土墙设计需提供以下地质和水文地质资料（1）挡土墙地基的岩土层结构及其工程性质如承载力、基地摩擦系数和强度指标等。对于大中型及重要工程应通过野外或室内试验提供，对于小型工程可参照已建工程或按经验选取。（2）提供天然状态下的地下水位资料。四、回填土的物理性质土压力是作用在挡土墙上的主要荷载。回填土的物理力学为指标如摩擦角、粘聚力、重度等是决定土压力的关键指标，对于大中型或重要工程应通过室内或室外试验取得。对于小型工程可参照已建工程或按经验选取。其他有关资料如下：（1）在冻土地区要提供冻结深度，地基土及回填土的冻胀性指标，如冻胀量等。2（2）墙前无护砌，有冲刷水流作用时，应提供地基土的抗冲性能，据以计算冲刷深度，确定墙基埋置深度。（3）建造挡土墙材料的重度及各种强度指标。（4）墙背摩擦角。第二节挡土墙设计的基本内容和一般步骤一、挡土墙设计的基本要求为做出合理的挡土墙设计，应满足以下两项基本要求：（一）选择合理的结构形式挡土墙的结构形式应根据建筑物总体布置要求、墙的高度、地基条件、当地材料及施工条件等通过经济技术比较确定。（二）合理的断面设计为做出合理的断面设计。在挡土墙设计中，应考虑以下各种条件：（1）填土及地基指标的合理选取。（2）根据挡土墙的结构设计、填土性质、施工开挖边坡等条件选用合理的土压力计算公式。（3）根据正常运用、设计、校核、施工和建成等情况进行荷载计算和组合，并在稳定和强度检算中根据有关规定要求，确定合理的稳定和强度安全系数。二、挡土墙设计的基本内容挡土墙设计的基本内容如下：（一）挡土墙的稳定检算挡土墙的稳定检算包括以下内容：（1）抗滑稳定验算；（2）抗倾稳定检算；（3）地基应力检算和应力大小比或偏心距控制。（二）挡土墙的结构设计对于混凝土、浆砌石挡土墙应进行截面压应力。拉应力及剪应力验算，对钢筋混凝土挡土墙各部分结构应进行强度检算和配筋计算。（三）挡土墙的细部构造设计3挡土墙的细部构造设计主要包括合理分缝及止水、排水设计等。三、挡土墙设计的一般步骤挡土墙设计一般按以下步骤设计：（1）收集有关设计必须的资料，如建筑物等级、设计标准、水位、地基及填土物理力学指标等。（2）根据总体建筑物对两岸连接，挡土，水流、防渗排水等要求进行平面和立面布置。（3）挡土墙结构形式的选择。根据挡土墙的运用、布置、墙高、地基岩土层结构、当地材料及施工等条件，通过经济技术比较选择挡土墙的结构形式。（4）选择典型部位的设计断面。水工挡土墙不同部位其墙高、水位等条件不同，设计中通常在翼墙全长范围内选用几个有代表性的断面进行设计。（5）初拟断面尺寸为进行挡土墙设计，首先应根据建筑物总体的要求及水位、填土和地基强度指标等条件，参考已有工程经验，初拟断面轮廓尺寸及各部分结构尺寸。（6）根据正常应用、设计、校核、施工及建成等各种情况分别进行荷载计算，然后列表计算各种荷载组合情况下的水平力、垂直力及对前趾端点产生的力矩。（7）挡土墙的稳定检算。根据上述计算结果，对各种设计情况分别进行抗滑、抗倾覆稳定和地基应力检算，要求稳定安全系数、地基应力等满足设计要求。如不满足上述要求，应改变断面轮廓尺寸或采用增加稳定措施，重新进行稳定检算，直到满足要求为止。（8）截面强度检算和配筋计算选择最不利的设计和荷载组合情况对各部分截面进行验算和配筋计算。对混凝土、砌体结构挡土墙选择一、二截面进行强度检算，当不满足要求时改变初拟尺寸重新进行稳定和强度检算。对钢筋混凝土挡土墙应对各部分进行结构内力计算，并选择控制截面进行强度检算和配筋计算，同时还要进行裂缝宽度验算。如初拟尺寸不满足要求，应改变局部结构尺寸，直到满足要求为止。由于钢筋混凝土挡土墙局部尺寸改变，对总体稳定性影响不大，故可不必重新进行稳定检算。（9）细部构造设计。细部构造设计包括合理设置温度和沉陷缝、止水、排水和反滤等设计。4第三节挡土墙的结构形式挡土墙类型的划分方法较多，一般以挡土墙的结构形式分类为主，常见的挡土墙形式有：重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式。各类挡土墙的适用范围取决于墙址地形、工程地质、