支挡结构计算

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1、5.7支挡结构计算1.引道引道是城市道路中立交地道、水底隧道的洞门与地面的连接段，也是地下铁道车辆引出线的重要组成部分，其作用是挡土、挡水（地下水）和防洪（地面水）。7/19/20211（1）结构的分类根据使用要求、地形、地质和水文地质及施工条件等因素来决定。大体上可分为：墙式（亦称分离式引道）；槽式（亦称整体式引道）。7/19/20212①墙式支挡结构a.重力型、半重力型挡墙。b.薄壁式钢筋混凝土挡墙。c.加筋土挡墙（图5.7.2）、锚定板挡墙（图5.7.3）和土钉墙（图5.7.4）。d.板桩-

2、拉锚型支挡结构（图5.7.5）7/19/20213加筋土挡墙、锚定板挡墙和土钉墙锚定板档墙加筋土档墙土钉墙7/19/20214d.板桩-拉锚型支挡结构7/19/20215②槽式支挡结构7/19/20216（2）支挡结构的设计步骤①工程类比初步拟定结构物的尺寸，并满足基本构造要求；②确定其上作用的荷载；③进行结构物的稳定及其地基应力验算，并达到一定的安全系数；④进行结构物的强度验算，并达到一定的安全系数；⑤若稳定或强度验算不能满足安全系数的要求时，则要重新拟定截面尺寸，或改进结构形式，反复计算直至达

3、到要求为止。7/19/20217（3）墙式支挡结构的计算墙式支挡结构构造要求7/19/20218①薄壁式挡墙尺寸的确定为悬壁式和扶壁式等先按构造要求确定，再通过检算墙体的稳定性主要是依靠底板上的填土重力保证，属于轻型结构7/19/20219②作用于挡墙上的外部荷载a.土压力的计算公式一般采用库仑理论计算的主动土压力比较接近实际，但计算较繁。当墙后填土表面水平、内摩擦角小、墙背垂直而光滑的情况下，朗肯理论也能接近实际，计算也简便。7/19/202110当挡墙背后土种类不一，可近似地按加权平均公式求出

4、与的平均值也可较精确地分层计算出每种土层交界处的水平压力，以得到分层处的荷载图式。当墙背后为粘性土时，要考虑粘结系数的影响。7/19/202111当墙背后作用着匀布荷载q时，可将此匀布荷载化为等效土厚h0，，将此土厚加在土压力计算公式中，其形式为在地下水面以下的土中，公式中的土体重度应采用其浮重度，因土体受水的浮力而减轻。在此情况下，除土压力作用在墙上外，还有静水压力的作用。7/19/202112b.作用在挡土墙上的外部荷载竖直荷载；·墙身自重N1；·墙后填土重力（包括地面匀布荷载

5、）N2；·墙后地下水重力N3；·底板下向上的浮力和渗透压力的合力N4；·土压力的竖直分力Ey。7/19/202113荷载图示7/19/202114水平荷载：·墙后填土水平土压力E1（主动土压力，包括地面匀布荷载）；·墙前填土压力的合力E2（被动土压力，一般情况下数值较小，同时因其对结构稳定有利，可予以忽略）；·墙后水压力E3；·墙前水压力E4。在地震区还要考虑按特殊荷载作用的地震力等7/19/202115③挡土墙的稳定验算在验算稳定时，要计算上述荷载的各种最不利的组合。检验：不倾覆、不滑动，基底最

6、大应力不超过地基承载力。7/19/202116a.抗倾覆验算A点不发生旋转倾覆力矩M0抗倾覆力矩My保证：注意荷载的取值范围7/19/202117b.抗滑动验算在所有水平外力作用下，挡土墙不应向外滑动，且满足：如果抗倾覆和抗滑动不能满足时，一般可采取①加宽墙底板、增加底板上的质量；②将墙底板做成倾斜面或锯齿提高挡土墙抗滑动的能力；③墙后排水，减少水平土压力等措施。7/19/202118c.基底应力的验算直线分布，由静力平衡方程求出：合力的作用点与A点的距离a，对挡土墙外缘A点取矩：7/19/202

7、119基底应力的分布情况7/19/202120因而合力作用点与墙底面中心的距离为基底应力的公式为7/19/202121最大的地基应力不大于地基容许承载力，最小地基应力不应小于零，即地基全部受压，此时在特殊荷载作用下才允许：7/19/202122基底有效宽度则等于检验地基承载力7/19/202123④挡土墙的强度计算a.悬臂式挡土墙立板及底板都被视为悬臂板，其计算原则相同立板按受弯构件计算，除强度验算外，立板底端还应验算抗裂。高度上分别计算几个截面注意其上的荷载，受拉钢筋布置的位置。7/19/202

8、124立板强度检算注意荷载的取值范围与计算截面的位置对应7/19/202125底板强度检算7/19/202126b.扶壁式挡土墙·立板及底板的计算支承条件7/19/202127在离底板顶面1.5L1高度以下的立板，按三边固定一边自由的双向板进行计算，在此以上的部分则按单向连续板计算。7/19/202128外底板按悬臂板来计算。内底板以扶臂板为支承，考虑2种情况：当内底板净宽与扶壁净距之比≤1.5L1时，按三边固定一边自由的双向板计算；若>1.5L1时，则仅在离立板内侧1.5L1范围