錨定板擋土墻

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1、錨定板擋土墻1.概述錨定板擋土墻由墻面系、鋼拉桿及錨定板和填料共同組成。墻面系由預(yù)制的鋼筋混凝土肋柱和擋土板拼裝,或者直接用預(yù)制的鋼筋混凝土面板拼裝而成。鋼拉桿外端與墻面系的肋柱或者面板連接,而內(nèi)端與錨定板連接,通過鋼拉桿,依靠埋置在填料中的錨定板所提供的抗拔力來維持填土墻的穩(wěn)定。錨定板擋土墻是一種適用于填土的輕型擋土結(jié)構(gòu),它與錨桿擋土墻的區(qū)別是:抗拔力不是靠鋼拉桿與填料的摩阻力來提供,而是由錨定板來提供。錨定板結(jié)構(gòu)可用作擋土墻、橋臺或港口碼頭的護(hù)岸。錨定板擋土墻和加筋土擋土墻一樣都是一種適用于填土的輕型結(jié)構(gòu),但二者的當(dāng)土原理不同。錨定板擋土結(jié)構(gòu)是依靠填土與錨定板接觸面上的側(cè)向承載力來

2、維持結(jié)構(gòu)的平衡,不需要利用鋼拉桿與填土之間的摩擦力。因此它的鋼拉桿長度可以較短,鋼拉桿的表面可以用瀝青玻璃布包扎防銹,二填料也不必限用摩擦系數(shù)較大的砂性土。從防銹、節(jié)省鋼材和適應(yīng)各種填料三方面比較,錨定板擋土結(jié)構(gòu)都有較大的優(yōu)越性,但施工程序較加筋土擋墻復(fù)雜一些。2.錨定板的類型錨定板擋土墻錨定板擋土墻按其使用情況可分為路肩墻、路堤墻、貨場墻、碼頭墻和坡腳墻等,如圖所示。按墻面的結(jié)構(gòu)形式可分為肋柱式和無肋柱式,如圖所示,肋柱式錨定板擋土墻的墻面系由肋柱和擋土板組成,一般為雙層拉桿,錨定板的面積較大,拉桿較長,擋土墻變形較小。無肋柱式錨定板擋土墻的墻面系由鋼筋混凝土面板組成。外表美觀、整齊

3、、施工簡便,多用于城市交通的支擋結(jié)構(gòu)物工程。錨定板擋土墻是錨定板擋土結(jié)構(gòu)中的一種,本節(jié)將以肋柱式錨定板擋土墻為例介紹這種支擋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。3.設(shè)計(jì)原理如前所述,錨定板擋土墻是由墻面系、鋼拉桿及錨定板和填料共同組成的,這是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。在這個(gè)這個(gè)整體結(jié)構(gòu)內(nèi)部,在這個(gè)整體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。存在著作用在墻面上的土壓力、錨桿拉力、錨定板抗拔力等互相作用的內(nèi)力。這些內(nèi)力必須互相平衡,才能保證結(jié)構(gòu)內(nèi)部的穩(wěn)定。與此同時(shí),在錨定板結(jié)構(gòu)的周圍邊界上,還存在著從周圍邊界以外傳來的土壓力、活荷載及其他重物荷載,以及結(jié)構(gòu)自重所產(chǎn)生的反作用力和摩擦力。這些邊界上的作用力也必須互相平衡,才能保證錨定板結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定

4、,防止發(fā)生滑動或蠕動變形。由此可見,錨定板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的基本原理是錨定板有足夠的抗拔力才能確保錨定板結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容:確定墻面土壓力、錨定板抗拔力計(jì)算、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算用以確定鋼拉桿的長度、肋柱、拉桿、面板等結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等。4.設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容:墻背土壓力計(jì)算,肋柱、錨定板、拉桿、擋土板的內(nèi)力計(jì)算及配筋設(shè)計(jì),以及錨定板擋土墻的整體穩(wěn)定計(jì)算。1)土壓力計(jì)算錨定板擋土墻墻面板所受的土壓力系由墻后填料及外荷載引起。由于擋土板、拉桿、錨定板及填料的相互作用,影響土壓力的因素很多,例如填料性質(zhì)、壓實(shí)程度、拉桿位置及長度、錨定板大小等,是一個(gè)很復(fù)雜并涉及土與結(jié)構(gòu)相互作用的問

5、題,目前一般作一些假定和簡化來加以計(jì)算。大量的現(xiàn)場實(shí)測及模型試驗(yàn)表明,土壓力大于庫侖主動土壓力公式的計(jì)算值,故《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定:填料引起的土壓力,采用庫侖主動土壓力公式計(jì)算,然后乘以增大系數(shù)β的法。對于位移要求較嚴(yán)格的結(jié)構(gòu),土壓力增大系數(shù)應(yīng)取大值。試驗(yàn)表明,填料所產(chǎn)生的土壓力分布圖形為拋物線圖形,為了簡化計(jì)算,采用由三角形和矩形組合的圖形,如圖所示。圖中:式中:——水平土壓力;——庫倫主動土壓力的水平分力(kN/m);β——土壓力增大系數(shù);H——墻高(m),當(dāng)為雙級墻時(shí),H為上下墻之和。列車荷載對墻面板無土壓力的影響:根據(jù)實(shí)測資料,列車荷載對對土壓力的影響不大,而

6、且只對上層拉桿有影響。實(shí)測列車荷載產(chǎn)生的土壓力值,其結(jié)果遠(yuǎn)小于現(xiàn)行路基支擋范規(guī)定的計(jì)算列車荷載產(chǎn)生的土壓力。因此列車荷載產(chǎn)生的土壓力,仍按重力式擋土墻有關(guān)規(guī)定計(jì)算,不再乘以增大系數(shù)。其他外荷載所產(chǎn)生的土壓力,限于目前積累的資料不多,也按重力式擋土墻有關(guān)規(guī)定計(jì)算。將各種荷載所產(chǎn)生的土壓力迭加起來就是墻面板所承受的總的土壓力。2)錨定板容許抗拔力當(dāng)錨定板受拉桿牽動向前位移時(shí),錨定板要向前方土體施加壓力,而前方土體受壓縮所提供的抗力則維持錨定板的穩(wěn)定。因此錨定板抗力計(jì)算是一個(gè)很復(fù)雜的問題,與錨定板的埋深、填土的力學(xué)特性、填土的密實(shí)度、墻面系的變形情況等有關(guān)。錨定板單位面積容許抗拔力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場

7、拉拔試驗(yàn)確定,如無現(xiàn)場試驗(yàn)資料,可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按下列三種方法選用,如缺乏經(jīng)驗(yàn),可同時(shí)考慮這三種方法,采用偏于安全的計(jì)算結(jié)果。(1)鐵科院建議的容許抗拔力為了解決實(shí)際工程中錨定板抗拔力問題,鐵道部科學(xué)研究院和協(xié)作單位共同進(jìn)行了大量現(xiàn)場原形試驗(yàn),通過對原形試驗(yàn)資料的分析研究,并在多處實(shí)際工程中應(yīng)用驗(yàn)證后,提出錨定板單位面積容許抗拔力[P]按以下數(shù)值選用:當(dāng)錨定板埋置深度為5~10m時(shí),[P]=130~150kPa;當(dāng)錨定板埋置深度為3~5m時(shí),[P]=

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