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，墻頂寬度不應小于0.2 m。當墻高大于4 m 時，宜在墻面板前加貼角。

(2)扶壁式擋土墻高度不宜大于10 m，墻頂寬度不應小于0.3 m。

懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的基礎埋置深度應符合《鐵路路基支擋結構設計規范》(TB 10025－2006)第3.4 節的有關要求。

懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻的結構設計可參照現行國家標準《混凝土結構設計規范》(GB 50010－2010)按極限狀態法設計，必要時采用容許應力法進行驗證。按極限狀態法設計時，荷載分項系數可采用1.65。土壓力計算時，墻背填料的物理力學指標應符合《鐵路路基支擋結構設計規范》(TB 10025—2006)第3.2.11 條的規定。

2 構造要求

伸縮縫的間距不應大于20 m。沉降縫、泄水孔的設置應符合《鐵路路基支擋結構設計規范》(TB 10025－2006)第3.5.3 條和第3.5.4 條的規定。

墻身混凝土強度等級不宜低于C30。受力鋼筋直徑不應小于12 mm。

凸榫尺寸及位置不得改變，其榫槽混凝土應與底板混凝土同時灌注。

澆灌混凝土時，應一次完成澆灌。如有間斷，第二次澆灌時，必須保證新混凝土與己凝混凝土黏結牢固。

墻后填筑應在墻身混凝土強度達到設計強度的70%時進行。填料應分層夯實，反濾層應在填筑過程中及時施工。

墻面板(懸臂式擋土墻為懸臂板)、扶壁的混凝土保護層厚度應滿足現行鐵路濕凝土結構耐久性設計的有關要求。趾板和踵板鋼筋的混凝土保護層厚度不宜小于70 mm。路基及支擋結構裂縫最大寬度驗算應滿足現行鐵路混凝土結構耐久性設計的有關要求。

3 設計荷載及計算

(1)荷載產生的水平土壓應力應按下列公式計算

式中:σhi為荷載產生的水平土壓應力，kPa;b 為荷載內邊緣至面板的距離，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)在踵板上荷載產生的豎向土壓力應按下列公式計算

式中:σv為荷載在踵板上產生的垂直壓應力，kPa;x 為計算點至荷載中線的距離，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侖理論計算時，可按第二破裂面法計算。

當第二破裂面不能形成時，可用墻踵下緣與墻頂內緣的連線作為假想墻背進行計算。

計算擋土墻實際墻背和墻踵板的土壓力時，可不計填料與板的摩擦力。

計算擋土墻整體穩定和墻面板的內力時，可不計墻前土的作用;計算墻趾板內力時，應計算底板以上的填土重力。

懸臂式和扶壁式擋土墻的穩定性和基底應力計算，應符合《鐵路路基支擋結構設計規范》(TB l0025－2006)第3.3.1 條～第3 .3 .6 條的規定。

懸臂式擋土墻各部分均應按懸臂梁計算。

扶壁式擋土墻各部分可按下列方法簡化計算。

(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力;σD為懸臂板中部土壓應力，其值為σ0+0.5σH1;σH為墻面板底端由填料引起的法向土壓應力;L 為扶壁之間的凈距。

(2)墻趾板應按懸臂板計算。

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

(4)扶壁應按懸臂的T 形梁計算，將墻面板視為梁的翼緣，扶壁視為梁的腹板。

(5)當擋土墻受滑動穩定控制時，應在墻的底面下設置防滑鍵(凸榫)，其高度應保證鍵前土體不被擠出，厚度應滿足鍵的直剪強度，但不應小于0.3 m。

圖1 土壓力豎直彎矩沿墻高及線路方向的分布