扶壁式擋土墻設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

TheButtressRetainingWallDesignofaProjectofLuoyangHelpretainingwallisareinforcedconcretethin-wallretainingwall,itsmainissmall,itsownqualityislight,itcanbetterplaytothestrengtbytheforceisgoodtouseistheprincipleofretainingwalls,undefretainingwallanddevelopmenttrend.Anditcansupportingretainingwall(theformulationofthemaindimensions),thesupportiretainingwallloadsandearthpressure,internalforcecalculation,overturningstabilitycalculations,foundationbearingcapacitycalculatistructuralcalculations,completingthedrawings(includingedetail),completingoftheconstructiondesignoftheretainingwallofthebuttress,andoptimizethedesignaccordingtothegeologicalconKEYWORDS:buttresses,retainingwalls,earthpressure,loa畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個(gè)人在指導(dǎo)教使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)文)的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位一、撰寫(設(shè)計(jì))過程1、學(xué)生在論文(設(shè)計(jì))過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力5、完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))期間的出勤情況二、論文(設(shè)計(jì))質(zhì)量1、論文(設(shè)計(jì))的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范?2、是否完成指定的論文(設(shè)計(jì))任務(wù)(包括裝訂及附件)?三、論文(設(shè)計(jì))水平1、論文(設(shè)計(jì))的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義2、論文的觀念是否有新意?設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意?3、論文(設(shè)計(jì)說明書)所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格1、論文(設(shè)計(jì))的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范?2、是否完成指定的論文(設(shè)計(jì))任務(wù)(包括裝訂及附件)?1、論文(設(shè)計(jì))的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義2、論文的觀念是否有新意?設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意?3、論文(設(shè)計(jì)說明書)所體現(xiàn)的整體水平評(píng)閱教師：(簽名)單位：(蓋章)教研室(或答辯小組)及教學(xué)系意見1、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況2、對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)1、論文(設(shè)計(jì))的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范?2、是否完成指定的論文(設(shè)計(jì))任務(wù)(包括裝訂及附件)?1、論文(設(shè)計(jì))的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義2、論文的觀念是否有新意?設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意?3、論文(設(shè)計(jì)說明書)所體現(xiàn)的整體水平教研室主任(或答辯小組組長(zhǎng)):(簽名)系主任：(簽名) 1.2.1擋土墻的作用 2 5 51.3.2經(jīng)濟(jì)效果良好 5 5 6 61.5本文的主要工作 6 82.1土體的破壞原理 82.2作用在擋土墻的土壓力 82.3朗肯土壓力理論 92.3.1朗肯主動(dòng)土壓力的計(jì)算 2.4庫(kù)倫土壓力理論 2.4.1庫(kù)倫主動(dòng)土壓力計(jì)算 第3章扶壁式擋土墻設(shè)計(jì)原理 3.1計(jì)算模型和計(jì)算荷載 3.1.1水平內(nèi)力 3.1.2豎直彎矩 3.2墻踵板設(shè)計(jì)計(jì)算 3.2.2縱向內(nèi)力 3.2.3橫向彎矩 3.3扶肋設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.1計(jì)算模型和計(jì)算荷載 3.3.2剪力和彎矩 3.3.3翼緣寬度 3.4配筋設(shè)計(jì) 3.4.1墻面板 3.4.2墻踵板 3.4.3墻趾板 24 4.1主要尺寸的擬定 4.2土壓力計(jì)算 4.4抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 4.5抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算 4.6地基承載力驗(yàn)算 4.7結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.7.1立板設(shè)計(jì) 4.7.2底板設(shè)計(jì) 4.7.3墻踵板計(jì)算 4.7.4扶壁設(shè)計(jì) 35第5章施工組織設(shè)計(jì) 5.1工法特點(diǎn) 5.2適用范圍 5.3工藝原理 5.4施工工藝流程及操作要點(diǎn) 5.4.1施工準(zhǔn)備 385.4.3施工工藝流程 5.5操作要點(diǎn) 5.5.1鋼筋工程 5.5.2模板工程 5.5.3砼工程 415.5.4附屬工程 5.6材料與設(shè)備 5.7質(zhì)量控制 5.8安全措施 5.9環(huán)保措施 錯(cuò)誤!未定義書簽。第一章緒論1.2.1擋土墻的作用1.2.2常用擋土墻形式、特點(diǎn)、技術(shù)要求重力式擋土墻和懸臂式擋土墻一般用于墻高不超過8m的情況，當(dāng)墻高超1.重力式擋土墻0EE毛石墻G礦山等工程中得到廣泛的應(yīng)用。由于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，筋或只在局部范圍內(nèi)配以少量的鋼筋，墻高在6m以下，地層穩(wěn)定背的背坡一般選用1:0.2~1:0.3,仰斜墻背坡度愈緩，土壓力愈小。但為避免施工困難及本身的穩(wěn)定，墻背坡不小于1:0.25,墻面盡量與墻背平行。對(duì)于垂直墻，如地面坡度較陡時(shí)，墻面坡度可有1:0.05～1:0.2,對(duì)于中、高擋土墻，地形平坦時(shí)，墻面坡度可較緩，但不宜緩于1:0.4。采用混凝土塊和石砌體的擋土墻，墻頂寬不宜小于0.4m;整體灌注的混凝通常頂寬約為H/12,而墻底寬約為(0.5~0.7)H,應(yīng)根據(jù)計(jì)算最后決定墻面板墻趾板墻踵板扶壁式擋土墻由墻面板(立壁)、墻趾板、墻踵板及扶肋(扶壁)組成。然后在其內(nèi)倒填土的一種擋墻形式。與其它幾種形式的擋墻比較，扶壁式擋土墻具有節(jié)省占地空間、縮短施工工期、美化城市環(huán)境、較易施工等優(yōu)點(diǎn)，是城市公路工程立交橋引道中常用的一種擋墻形式。扶壁式擋土墻各部分尺寸的一般構(gòu)造要求如下：墻高H≥8m,基礎(chǔ)寬度應(yīng)根據(jù)墻后回填土的性質(zhì)經(jīng)計(jì)算確定，當(dāng)墻后無地下水時(shí)，一般取B= (1/3～1/2)H,扶壁間距一般取Ln=(1/3～1/2)H,墻趾板外挑厚度不應(yīng)小于200mm,墻踵板厚度不應(yīng)小于250mm。豎壁頂部厚度不宜小于150應(yīng)小于凍結(jié)深度下0.25m。擋土墻每隔15m～20m應(yīng)設(shè)置一條20mm寬的沉降縫，縫內(nèi)用瀝青麻絲或?yàn)r青木絲板填實(shí)。B懸臂式擋土墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由立壁、墻趾板和墻踵板三個(gè)懸臂部分組成，墻身穩(wěn)定主要依靠墻踵板上的填土重力來保證。斷面厚度較小，但墻較高時(shí)，立壁下部的彎矩大，鋼筋與混凝土的用量大，經(jīng)濟(jì)性差。多用于墻高不大于6m的填方地區(qū)，適用于石料缺乏的地區(qū)和承載能力較差4.其它形式擋土墻1.3扶壁式擋土墻與其它形式擋土墻比較的優(yōu)點(diǎn)大高度可達(dá)到25m。通過調(diào)整扶壁式擋土重力式擋土墻受材料性能限制，擋土高度一般不能超1.3.2經(jīng)濟(jì)效果良好混凝土與鋼筋內(nèi)的應(yīng)力等于其容許值。但當(dāng)高度大于等于8m時(shí)，采用上1.3.4可靠度較高，質(zhì)量容易控制1.4擋土墻結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)度較大的擋土墻主要用在公路和鐵路兩側(cè)，但擋土高度一般都在10m以中鋼筋混凝土擋土墻的高度限定在6m以內(nèi)。扶壁式擋土墻超過10m時(shí)的2.完成該扶壁式擋土墻的總體設(shè)計(jì)(主要尺寸的擬定);該扶壁式擋8第2章土壓力理論2.1土體的破壞原理則該點(diǎn)就處于破壞的臨界狀態(tài)；若該平面上的剪應(yīng)力t2.2作用在擋土墻的土壓力93.被動(dòng)土壓力：當(dāng)擋土墻向土體方向偏移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)2.3朗肯土壓力理論1857年英國(guó)學(xué)者朗肯(Rankine)從研究彈性半空間體內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，2.墻后填土延伸到無限遠(yuǎn)處，填土表面水平(β=0);3.墻背垂直光滑(墻與垂向夾角ε=0,墻與土的摩擦角δ=0)。(1)考察擋土墻后土體表面下深度z處的微小單元體的應(yīng)力狀態(tài)變(2)當(dāng)擋土墻在土壓力的作用下向遠(yuǎn)離土體的方向位移時(shí)，作用在微分土體上的豎向應(yīng)力σ、保持不變，而水平向應(yīng)力σn逐漸減小，直至達(dá)到土體處于極限平衡狀態(tài)，此時(shí)水平向應(yīng)力σ?即為主動(dòng)土壓力強(qiáng)度pa。(3)當(dāng)擋土墻在土壓力的作用下向著土體方向位移時(shí)，作用在微分土體上的豎向應(yīng)力σv保持不變，而水平向應(yīng)力σh逐漸增大，由小主應(yīng)力變?yōu)榇笾鲬?yīng)力，直至達(dá)到土體處于極限平衡狀態(tài)，此時(shí)水平向應(yīng)力σ?即為被動(dòng)土壓力強(qiáng)度Pp。圖2-1半空間體的極限平衡狀態(tài)(a)半空間體內(nèi)一點(diǎn)受力；(b)主動(dòng)朗肯狀態(tài)；(c)被動(dòng)朗肯狀態(tài)；(d)莫爾應(yīng)力圓與朗肯狀態(tài)的關(guān)系把土體當(dāng)作半無限空間的彈性體，而墻背可假想為半無限土體內(nèi)部的鉛直平面，根據(jù)土體處于極限平衡狀態(tài)的條件，求出擋土墻上的土壓力。土體中產(chǎn)生的兩組破裂面與水平面的夾角為2.3.1朗肯主動(dòng)土壓力的計(jì)算根據(jù)土的極限平衡條件方程式土體處于主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，σ?=0z=Yz,σ?=0x=Pa1、填土為粘性土?xí)rg填土為粘性土?xí)r的朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算公式為由公式(6-3),可知，主動(dòng)土壓力Pa沿深度Z呈直線分布，如圖所示。nn圖2-2粘性土主動(dòng)土壓力分布在圖中，壓力為零的深度z0,可由pa=0的條件代入式(2-4)求得：在Zo深度范圍內(nèi)Pa為負(fù)值，但土與墻之間不可能產(chǎn)生拉應(yīng)力，說明在Zo深度范圍內(nèi)，填土對(duì)擋土墻不產(chǎn)生土壓力。墻背所受總主動(dòng)土壓力為Pa,其值為土壓力分布圖2-2中的陰影部分面積，即：2、填土為無粘性土(砂土)時(shí)根據(jù)極限平衡條件關(guān)系方程式，主動(dòng)土壓力為上式說明主動(dòng)土壓力Pa沿墻高呈直線分布，即土壓力為三角形分布，如圖2-2所示。墻背上所受的總主動(dòng)土壓力為三角形的面積，即：Pa的作用方向應(yīng)垂直墻背，作用點(diǎn)在距墻底H/3處。2.3.2朗肯被動(dòng)土壓力計(jì)算從朗肯土壓力理論的基本原理可知，當(dāng)土體處于被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，根據(jù)土的極限平衡條件式可得被動(dòng)土壓力強(qiáng)度σ1=Pp,03=0z=rz,填土為粘性土?xí)r：填土為無粘性土?xí)r：Kp——被動(dòng)土壓力系數(shù)；填土為粘性土?xí)r的總被動(dòng)土壓力為：填土為無粘土?xí)r的總被動(dòng)土壓力為2.4庫(kù)倫土壓力理論1776年法國(guó)的庫(kù)倫(C.A.Coulomb)根據(jù)極限平衡的概念，并假定滑動(dòng)面為平面，分析了滑動(dòng)楔體的力系平衡，從而求算出擋土墻上的土壓力，成為著名的庫(kù)倫土壓力理論。依據(jù)：庫(kù)倫土壓力理論是根據(jù)墻后土體處于極限平衡狀態(tài)并形成一滑動(dòng)楔體時(shí)，從楔體的靜力平衡條件得出的土壓力計(jì)算理論?；炯僭O(shè)：1.墻后填土為均勻的無粘性土(c=0),填土表面傾斜(β>0);2.擋土墻是剛性的，墻背傾斜，傾角為ε;3.墻面粗糙，墻背與土本之間存在摩擦力(δ>0);4.滑動(dòng)破裂面為通過墻踵的平面。2.4.1庫(kù)倫主動(dòng)土壓力計(jì)算如圖2-3所示，墻背與垂直線的夾角為ε,填土表面傾角為β,墻高假定滑動(dòng)面BC通過墻踵?；衙媾c水平面的夾角為α,取滑動(dòng)土楔ABC當(dāng)滑動(dòng)土楔ABC向下滑動(dòng)，處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，土楔上作用有以下三個(gè)力：1.土楔ABC自重砰，當(dāng)滑裂面的傾角α確定后，由幾何關(guān)系可計(jì)算土楔自重；2.破裂滑動(dòng)面BC上的反力R,該力是由于楔體滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的土與土之間摩擦力在BC面上的合力，作用方向與BC面的法線的夾角等于土的內(nèi)摩擦角φ。楔體下滑時(shí)，R的位置在法線的下側(cè)。3.墻背AB對(duì)土楔體的反力P,與該力大小相等、方向相反的楔體作用在墻背上的壓力，就是主動(dòng)土壓力。力P的作用方向與墻面AB的法線的夾角δ就是土與墻之間的摩擦角，稱為外摩擦角。楔體下滑時(shí)，該力的位置在法線的下側(cè)。土楔體ABC在以上三個(gè)力的作用下處于極限平衡狀態(tài)，則由該三力構(gòu)成的力的矢量三角形必然閉合。已知W的大小和方向，以及R、P的方向，可給出如圖2-3所示的力三角形。按正弦定理：由公式可知：P是α的函數(shù)，不同的α對(duì)應(yīng)著不同的P值。滑動(dòng)面BC是假設(shè)的，因此α角是任意的。α角改變時(shí)，P值也隨之變化。當(dāng)α=90°+c時(shí)，W=0,則P=0;而當(dāng)α=φ時(shí)，W和R重合，亦是P=0。所以當(dāng)α在和90°+c之間變化為某一值時(shí)，P必有一最大值。對(duì)應(yīng)于最大P值的滑動(dòng)面才是所求的主動(dòng)上壓力的滑動(dòng)面，相應(yīng)的與最大P值大小相等、方向相反的作用于墻背上的土壓力才是所求的總主動(dòng)土壓力Pa。根據(jù)上述概念，當(dāng)取時(shí)，P有最大值。求得P最大值的α。,從而可導(dǎo)出求總主動(dòng)土壓力的計(jì)算公式：式中：γ——墻后填土的容重；H——墻的高度；ε——墻背傾角(墻背與鉛直線的夾角),以鉛直線為準(zhǔn)，順時(shí)針為負(fù)，稱仰斜；反時(shí)針為正，稱俯斜；β——填土表面的傾角。當(dāng)墻背直立(ε=0),墻面光滑(ε=0),填土表面水平(β=0)時(shí)，主動(dòng)土壓力系數(shù)與Rankine主動(dòng)土壓力系數(shù)相同。式子(2-15)成為：沿墻高度分布的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度Pa可通過對(duì)式(2—14)微分求得KyH圖2-4庫(kù)倫主動(dòng)土壓力分布由此可知，主動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高呈三角形分布，主動(dòng)土壓力沿墻高和墻背的分布圖形如圖2-4所示。主動(dòng)土壓力合力作用點(diǎn)在離墻底的即H/3高度處，作用方向與墻面的法線成δ角，與水平面成δ+ε角。2.4.2庫(kù)倫被動(dòng)土壓力計(jì)算當(dāng)擋土墻在外力作用下背向填土，沿著滑裂面BC形成的滑動(dòng)楔體ABC向上滑動(dòng)，處于極限平衡狀態(tài)時(shí)，同樣在楔體ABC上作用有三個(gè)力W、P和R。楔體ABC的重量W的大小和方向?yàn)榧褐?，P和R的大小未知，由于土楔體上滑，P和R的方向都在法線的上側(cè)。與求主動(dòng)土壓力的原理相似，用數(shù)解法可求得總被動(dòng)土壓力。意義同式(2-14)相同。被動(dòng)土壓力強(qiáng)度沿墻高也呈三角形線性分布?？偙粍?dòng)土壓力的作用點(diǎn)在底面以上H/3處，其方向與墻面法線成δ角，與水平面成ε-δ角。E為墻背與鉛直線的夾角。以鉛直線為準(zhǔn)，順時(shí)針為負(fù)，稱仰斜；反時(shí)針為正，稱俯斜；δ為墻摩擦角，由試驗(yàn)或按規(guī)范確定。β為填土表面與水平面所成坡角；被動(dòng)土壓力計(jì)算公式的推導(dǎo)，與推導(dǎo)主動(dòng)土壓力公式相同，擋土墻在外力作用下移向填土，當(dāng)填土達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，便可求得被動(dòng)土壓力計(jì)算公式為：洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第3章扶壁式擋土墻設(shè)計(jì)原理3.1計(jì)算模型和計(jì)算荷載墻面板計(jì)算通常取扶肋中至扶肋中或跨中至跨中的一段為計(jì)算單元，視為固支于扶肋及墻踵板上的三向固支板，屑超靜定結(jié)構(gòu)，一般作簡(jiǎn)化近似計(jì)算。計(jì)算時(shí)將其沿墻高或墻長(zhǎng)劃分為若干單位寬度的水平板條和豎向板條，假定每一單元條上作用均布荷載，其大小為該條單元位置的平均值，近似按支撐于扶肋上的連續(xù)板計(jì)算水平板條的彎矩和剪力；按固支于搶地板上的鋼架梁來計(jì)算豎向板條的彎矩。3.1.1水平內(nèi)力根據(jù)墻面板計(jì)算模型，水平內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-1(b)所示。各內(nèi)力分別為：支點(diǎn)負(fù)彎矩支點(diǎn)剪力跨中正彎矩邊跨自由端彎矩M?=0墻面板承受的最大水平正彎矩及最大水平負(fù)彎矩在豎直方向上分別發(fā)生在扶肋跨中的H1/2處和扶肋固支處的第三個(gè)H?/4處，如圖4-2所示。b)設(shè)計(jì)采用的彎矩值和實(shí)際彎矩值相比是偏安全的，如圖4-1(c)所示。dea3.1.2豎直彎矩墻面板在土壓力的作用下，除了產(chǎn)生上述的水平彎矩外，將同時(shí)產(chǎn)生沿墻高方向的豎直彎矩。其扶肋跨中的豎直彎矩沿墻高的分布如圖所示4—13a所示：負(fù)彎矩出現(xiàn)雜墻背一側(cè)底部H?/4范圍內(nèi)；正彎矩出現(xiàn)在墻面一側(cè)，其最大值在第三個(gè)H?/4段內(nèi)。最大值可按下列公式計(jì)算：沿墻長(zhǎng)方向(縱向),豎直彎矩的分布圖如圖4-3(b)所示，呈拋物線形分布。設(shè)計(jì)時(shí)可采用中部21/3范圍內(nèi)的豎直彎矩不變，兩端各1/6范圍內(nèi)的豎直彎矩教跨中減少一半的階梯形分布。A(肆/MM/4A(肆/MM/4洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)3.2墻踵板設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1計(jì)算模型與計(jì)算荷載墻踵板可視為支撐于扶肋上的連續(xù)板，不計(jì)算墻面對(duì)其的約束，而視其為鉸支。內(nèi)力計(jì)算時(shí)，可將墻踵板順墻長(zhǎng)方向劃分為若干單位長(zhǎng)度的水平板條，根據(jù)作用墻踵板上的荷載，對(duì)每一連續(xù)板條進(jìn)行彎矩、剪力計(jì)算，并假定豎向荷載在每一連續(xù)板條上的最大值均勻作用于板條上。作用在墻踵板上的力有：計(jì)算墻背與實(shí)際墻背間的土重及活載W?;墻踵板自重W?;作用在墻踵板頂面上的土壓力豎向分力W?;作用在墻踵板端部的土壓力的豎向分力W?;由墻趾板固端彎矩M,的作用在墻踵板上引起的等代荷載W?;以及地基反力等。際應(yīng)力呈虛線表示的二次拋物線分布，簡(jiǎn)化為實(shí)線表示的三角形分布；M?引起的等代荷載的豎直應(yīng)力近似的假設(shè)呈拋物線，其重心位于距固支端將上述荷載在墻踵板上引起的豎向應(yīng)力疊加，即可得到墻踵板的計(jì)算荷載。由于墻面板對(duì)墻踵板的支撐約束作用，在墻踵板與墻面板銜接處，墻踵板沿墻長(zhǎng)方向板條的彎曲變形為零，并向墻踵方向變形逐漸增大。故可近似假設(shè)墻踵板的計(jì)算荷載為三角形分布，于是得：3.2.2縱向內(nèi)力墻踵板順墻長(zhǎng)方向(縱向)板條的彎矩和剪力計(jì)算與墻面板相同，各內(nèi)力分別為：支點(diǎn)負(fù)彎矩支點(diǎn)剪力跨中正彎矩邊跨自由端彎矩M?=03.2.3橫向彎矩墻踵板沿板寬方向(橫向)的彎矩由兩部分組成：1.三角形分布荷載作用下產(chǎn)生的橫向彎矩，最大值出現(xiàn)在墻踵板的根部。由于墻踵板的寬度通常只有墻高的1/3左右，其值一般較小，對(duì)墻踵板橫向配筋不起控制作用，故不必計(jì)算此橫向彎矩。2.由于在荷載作用下墻面板與墻踵板有相反方向的移動(dòng)趨勢(shì)，即在墻踵板根部產(chǎn)生與墻面板豎直負(fù)彎矩相等的橫向負(fù)彎矩。3.3扶肋設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1計(jì)算模型和計(jì)算荷載扶肋可視為錨固在墻踵板上的“T”形變截面懸臂梁，墻面板則作為該“T”形梁的翼緣板，如圖4-4(a)所示。翼緣板的有效計(jì)算寬度由墻頂向下逐漸加寬，如圖4-4(b)所示。為簡(jiǎn)化計(jì)算，只考慮墻背主動(dòng)土壓力的水平分力，而扶肋和墻面板的自重以及土壓力的豎向分力忽略不計(jì)。3.3.2剪力和彎矩圖4-4扶肋計(jì)算圖式(kNm);3.3.3翼緣寬度3.4配筋設(shè)計(jì)扶壁式擋土墻的墻面板、墻趾板、墻踵板按矩形截面受彎構(gòu)件配筋，1.水平受拉鋼筋肋處支點(diǎn)彎矩設(shè)計(jì)，全墻可分為3~4段。2.豎向受力鋼筋跨中部2L/3范圍內(nèi)按跨中的最大豎直負(fù)3.墻面板與扶肋間的U形拉筋3.4.2墻踵板3.4.3墻趾板3.4.4扶肋扶肋背側(cè)的受拉鋼筋，應(yīng)根據(jù)扶肋的彎矩圖，選擇2~3個(gè)截面，分別4.1主要尺寸的擬定本設(shè)計(jì)工程條件：某工程要求擋土高度為8.5m,墻后地面均布荷載為粘性土，孔隙比e=0.79,液性指數(shù)IL=0.25,地基承載力特征值fak=260KN,地基土重度γ=19KN/m3。為保證基礎(chǔ)埋深大于0.5m,取d=0.7m,擋土墻總H=8.5m+d=9.2m。用墻踵的豎直面作為假想墻背，計(jì)算得主動(dòng)土壓力系數(shù)根據(jù)抗滑移穩(wěn)定要求計(jì)算得：Eax=(qH+0.5yH2)B?≥0.3m擋土墻基本尺寸要求如下圖所示：導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)圖4-1擋土墻基本尺寸圖洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4.2土壓力計(jì)算由于填土表面水平，第一破裂面與鉛垂面夾角：第二破裂面與鉛垂面的夾角：墻頂A與墻踵C連線AC與鉛垂面的夾角：AC連線為實(shí)際破裂面。按庫(kù)倫理論計(jì)算土壓力。其中：a為墻背與豎直線之間夾角x,=5.6-3.285×tan27.62洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4.3自重與填土重力1.立板和底板自重2.填土重以及地面均布荷載總量墻身自重計(jì)算時(shí)，扶壁自重按填土計(jì)算，另墻趾上少量填土重量略去不計(jì)導(dǎo)致各項(xiàng)驗(yàn)算稍偏安全。4.4抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定力矩：=144×1.58+384.56×2.53+376.傾覆力矩：M=Eaz,=196.23×3.285=644.6kNm4.5抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算豎向力之和：抗滑力：滑移力：滿足抗滑移穩(wěn)定性要求。4.6地基承載力驗(yàn)算按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，各分項(xiàng)系數(shù)取1.0。欲求基底偏心距e,先求總豎向力到墻趾的距離：地基承載力修正值計(jì)算：f=fk+nη,γ(b-3)+ηaym(d-0.5)=240+0.3×19×(5.6-3)+1.6×17×(0.7-0.地基壓力計(jì)算：洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)由于,則4.7結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)f,=1.27N/mm2,f,=300N/mm2。4.7.1立板設(shè)計(jì)1.土壓力計(jì)算立板荷載均考慮墻后靜止土壓力。由于土體不存在滑動(dòng)趨勢(shì)，且墻面光滑，則靜止土壓力為水平方向。2.將立板分為上下兩部分，在離底板頂面1.5L=1.5×3.00=4.50m高度以下的立板可視為三邊固定一邊自由的雙向板；離底板4500mm高度以上的部分視為沿高度方向劃分為單位高的水平板，以扶壁為支撐，按水平單向連續(xù)板計(jì)算?，F(xiàn)以距離墻底4.5～5.5m(即距墻頂4.3m~3.3m)區(qū)間的立板為例進(jìn)行計(jì)算。距離墻頂0～3.3m區(qū)間的立板計(jì)算可參照進(jìn)行。簡(jiǎn)化公式適用選用Φ12@150,A,=754mm2由于計(jì)算的配筋小于最小配筋，故簡(jiǎn)化公式適用選用Φ12@150,A,=754mm20.7f,bh?=0.7×1.27×1000×360=320.04×103N=32混凝土的抗剪能力滿足要求，不需要配置腹筋。3.U型筋計(jì)算上式計(jì)算出的A,為每延米單肢U型筋的截面積。配Φ10@320,A,=245mm2的U型筋，開口朝向墻背，水平放置。距墻底04.5m(即距墻頂4.3m8.8m)區(qū)間按三邊固定，上邊自由的矩形板計(jì)算。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖4-2立板下部荷載圖可將荷載簡(jiǎn)化為一三角形荷載和一矩形荷載的疊加，查表計(jì)算。(qk+γz)K?=(13+17×4.3)×M=0.0384×36.7×42+0.0184×(M,=0.0113×36.7×16+0.0071×(69.3-選用Φ12@150,A,=754mm24.7.2底板設(shè)計(jì)圖4-3底板基底應(yīng)力分布圖P=Pmax=260.3kPa1.墻趾板端彎矩與剪力：2.剪力計(jì)算：0.7fbh?=0.7×1.27×100板厚滿足抗剪要求。4.7.3墻踵板計(jì)算P?=225.1kp。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖4-4墻踵板荷載計(jì)算圖可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形荷載和一個(gè)三角形荷載，計(jì)算方法類似于立板的距墻底0~4.5m區(qū)間。圖中荷載簡(jiǎn)化計(jì)算：Mx=0.0384×(-59.7)×42+0.0200×1Mx=-0.0794×(-59.7)×42-0.0407×1由于彎矩計(jì)算值均太小，無配筋計(jì)算的必要，均按構(gòu)造配筋。4.7.4扶壁設(shè)計(jì)立板在扶壁與墻踵板交接處的鉸線應(yīng)不為45°,該鉸線與水平線的夾角應(yīng)略小于45°。但為設(shè)計(jì)方便，將其按45°計(jì)算，這樣做的計(jì)算結(jié)果將稍微偏小。土壓力的作用線臨近底板處應(yīng)為外凸曲線，為計(jì)算方便，取近似直線計(jì)算，亦使計(jì)算結(jié)果稍微偏小。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)p<Pmin,故，按最小配筋率取值：A,=0.22%×400×(5000-0.7f,bh?=0.7×1.27×40故，扶壁抗剪能力滿足抗剪要求，無需配置抗剪腹筋。第5章施工組織設(shè)計(jì)5.2適用范圍本工法適用于各種工業(yè)與民用建筑物地質(zhì)條件差且墻高h(yuǎn)>8m的重要5.3工藝原理上彎曲的懸臂板。墻踵承受地面荷載，墻隼用。實(shí)際工程中.由于墻踵較長(zhǎng)，受荷較大，當(dāng)扶臂問距過大時(shí)，底板取擋土墻各部分截面尺寸適中，受力合理。(扶臂5.4施工工藝流程及操作要點(diǎn)1.技術(shù)準(zhǔn)備(2)施工前培訓(xùn)及技術(shù)交底。扶臂式擋土墻時(shí)一項(xiàng)重要的單項(xiàng)工程，5.4.2勞動(dòng)力準(zhǔn)備序號(hào)工種人數(shù)要求1鋼筋工持證上崗，經(jīng)驗(yàn)豐富2木工持證上崗，經(jīng)驗(yàn)豐富3砼工持證上崗，經(jīng)驗(yàn)豐富4架子工持證上崗，經(jīng)驗(yàn)豐富5.4.3施工工藝流程本工程擋土墻高度為8.5m,基礎(chǔ)埋深0.7m,墻后填土為粘性土，填施工時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，擋土墻后存在地下水時(shí)，應(yīng)在墻身上設(shè)置排水措施，當(dāng)后填料是沙礫土?xí)r，可以在墻背底部設(shè)置一層卵石濾水層，在墻上間隔2m～3m設(shè)置泄水孔，泄水孔直徑宜為80mm～150mm;當(dāng)墻后填土為黏性土或其他低壓縮性土?xí)r，應(yīng)在墻背后先鋪一層300mm厚的卵石濾水層，然后在卵石外面回填黏性土。擋土墻基礎(chǔ)埋深不應(yīng)小于1m,當(dāng)處于凍脹土上時(shí)，不應(yīng)小于凍結(jié)深度下0.25m。擋土墻每隔15m～20m應(yīng)設(shè)置一條20mm寬的沉降縫，縫內(nèi)用瀝青麻絲或?yàn)r青木絲板填實(shí)。由于墻身過高，對(duì)鋼筋綁扎和模板支設(shè)增加很大困難，所以，墻身分兩次施工。為了保證沉降縫的成型質(zhì)量，擋土墻采用漸進(jìn)式分段施工，施5.5操作要點(diǎn)4.鋼筋連接方式直徑20以下易采用電渣壓力焊、搭接。直徑20以上的鋼筋易采用機(jī)械連接(鋼筋剝肋滾壓直螺紋連接)。5.5.2模板工程5.5.3砼工程當(dāng)傾卸高度超過2.0m時(shí)，應(yīng)通過多節(jié)導(dǎo)管、竄筒、溜管或振動(dòng)溜管等設(shè)施下落；傾卸高度超過8m時(shí)，應(yīng)設(shè)置減速裝置；在竄筒出料口下面，混行列插入，應(yīng)不超過振動(dòng)器作用半徑的1.5倍，按交錯(cuò)梅花式插入，不超過作用半徑的1.75倍，并與側(cè)模應(yīng)保持5～10cm的距離；插入下層混凝土5～10cm,確保其連接性，每層振搗設(shè)2人分別從二個(gè)預(yù)留人孔下入模5.5.4附屬工程1.泄水孔：泄水孔采用直徑100mm鋼管，設(shè)置在相鄰兩扶臂之間，上下間距2.5m米成排布置，最下一排泄水孔高出地面385mm。泄水孔內(nèi)設(shè)2%的坡度，孔口進(jìn)水處采用直徑80mm～120mm碎石堆料，堆料直徑不小于300mm。2.沉降縫：本工程基礎(chǔ)分段長(zhǎng)度13.15m,縫寬50mm。5.6材料與設(shè)備序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)功率單位數(shù)量12臺(tái)22臺(tái)3彎曲機(jī)2臺(tái)4泵車1輛5圓盤鋸2臺(tái)6臺(tái)7手壓電刨2臺(tái)5.7質(zhì)量控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須符合：《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》次項(xiàng)次允許偏差(mm)1受力鋼筋間距尺量?jī)啥酥虚g各一點(diǎn)取最大值排距2箍筋、構(gòu)造筋間距焊接尺量連續(xù)三檔取其最大值綁扎3