懸臂式和扶壁式擋土墻

王 剛

(黑龍江省伊哈公路工程有限公司)

1 墻的最大高度

(1)懸臂式擋土墻高度不宜大于6 m，墻頂寬度不應(yīng)小于0.2 m。當(dāng)墻高大于4 m 時(shí)，宜在墻面板前加貼角。

(2)扶壁式擋土墻高度不宜大于10 m，墻頂寬度不應(yīng)小于0.3 m。

懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10025－2006)第3.4 節(jié)的有關(guān)要求。

懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010－2010)按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)，必要時(shí)采用容許應(yīng)力法進(jìn)行驗(yàn)證。按極限狀態(tài)法設(shè)計(jì)時(shí)，荷載分項(xiàng)系數(shù)可采用1.65。土壓力計(jì)算時(shí)，墻背填料的物理力學(xué)指標(biāo)應(yīng)符合《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10025—2006)第3.2.11 條的規(guī)定。

2 構(gòu)造要求

伸縮縫的間距不應(yīng)大于20 m。沉降縫、泄水孔的設(shè)置應(yīng)符合《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10025－2006)第3.5.3 條和第3.5.4 條的規(guī)定。

墻身混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。受力鋼筋直徑不應(yīng)小于12 mm。

凸榫尺寸及位置不得改變，其榫槽混凝土應(yīng)與底板混凝土同時(shí)灌注。

澆灌混凝土?xí)r，應(yīng)一次完成澆灌。如有間斷，第二次澆灌時(shí)，必須保證新混凝土與己凝混凝土黏結(jié)牢固。

墻后填筑應(yīng)在墻身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)進(jìn)行。填料應(yīng)分層夯實(shí)，反濾層應(yīng)在填筑過(guò)程中及時(shí)施工。

墻面板(懸臂式擋土墻為懸臂板)、扶壁的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行鐵路濕凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的有關(guān)要求。趾板和踵板鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不宜小于70 mm。路基及支擋結(jié)構(gòu)裂縫最大寬度驗(yàn)算應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的有關(guān)要求。

3 設(shè)計(jì)荷載及計(jì)算

(1)荷載產(chǎn)生的水平土壓應(yīng)力應(yīng)按下列公式計(jì)算

式中:σhi為荷載產(chǎn)生的水平土壓應(yīng)力，kPa;b 為荷載內(nèi)邊緣至面板的距離，m;hi為墻背距路肩的垂直距離，m;h0為荷載換算土柱高，m;l0為荷載換算寬度，m。

(2)在踵板上荷載產(chǎn)生的豎向土壓力應(yīng)按下列公式計(jì)算

式中:σv為荷載在踵板上產(chǎn)生的垂直壓應(yīng)力，kPa;x 為計(jì)算點(diǎn)至荷載中線(xiàn)的距離，m:H1為懸臂板的高度，m;Hs為墻頂阻上填土高度，m。

懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的土壓力可按庫(kù)侖理論計(jì)算時(shí)，可按第二破裂面法計(jì)算。

當(dāng)?shù)诙屏衙娌荒苄纬蓵r(shí)，可用墻踵下緣與墻頂內(nèi)緣的連線(xiàn)作為假想墻背進(jìn)行計(jì)算。

計(jì)算擋土墻實(shí)際墻背和墻踵板的土壓力時(shí)，可不計(jì)填料與板的摩擦力。

計(jì)算擋土墻整體穩(wěn)定和墻面板的內(nèi)力時(shí)，可不計(jì)墻前土的作用;計(jì)算墻趾板內(nèi)力時(shí)，應(yīng)計(jì)算底板以上的填土重力。

懸臂式和扶壁式擋土墻的穩(wěn)定性和基底應(yīng)力計(jì)算，應(yīng)符合《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB l0025－2006)第3.3.1 條～第3 .3 .6 條的規(guī)定。

懸臂式擋土墻各部分均應(yīng)按懸臂梁計(jì)算。

扶壁式擋土墻各部分可按下列方法簡(jiǎn)化計(jì)算。

(1)作用于墻面板的荷載，可按墻高呈梯形分布，墻面板豎向彎矩沿墻高和沿線(xiàn)路方向的分布如圖1 所示。

圖中:MP為板跨中彎矩;H1為墻面板的高度;σ0為由路基面以上二荷載引起的法向土壓應(yīng)力;σD為懸臂板中部土壓應(yīng)力，其值為σ0+0.5σH1;σH為墻面板底端由填料引起的法向土壓應(yīng)力;L 為扶壁之間的凈距。

(2)墻趾板應(yīng)按懸臂板計(jì)算。

(3)墻踵板縱向可視為扶壁支承的連續(xù)粱，不計(jì)墻面板對(duì)底板的約束;作用在墻踵扳的荷載除計(jì)算板上的土壓力及基底反力外，尚應(yīng)計(jì)算由于墻趾板彎矩作用在墻踵板上產(chǎn)生的等代荷載;墻踵板橫向可不檢算。

(4)扶壁應(yīng)按懸臂的T 形梁計(jì)算，將墻面板視為梁的翼緣，扶壁視為梁的腹板。

(5)當(dāng)擋土墻受滑動(dòng)穩(wěn)定控制時(shí)，應(yīng)在墻的底面下設(shè)置防滑鍵(凸榫)，其高度應(yīng)保證鍵前土體不被擠出，厚度應(yīng)滿(mǎn)足鍵的直剪強(qiáng)度，但不應(yīng)小于0.3 m。

圖1 土壓力豎直彎矩沿墻高及線(xiàn)路方向的分布