公路挡土墙设计优质毕业设计.doc

攀枝花市主干道沿线工程挡土墙设计作者姓名：罗 伟专业名称：土木工程指导老师：任宏伟 讲师摘要扶壁式挡土墙是一个钢筋混凝土薄壁式挡土墙，其关键特点是结构简单、施工方便，墙身断面较小，本身质量轻，能够很好发挥材料强度性能，能适应承载力较低地基。相对悬臂式挡土墙受力愈加好，适用612m高填方边坡，可有效地预防填方边坡滑动。本设计剖析了挡土墙作用原理；分析了挡土墙应用现实状况、研究现实状况及发展趋势；并完成了该扶壁式挡土墙总体设计（关键尺寸确实定）、荷载及土压力计算，内力计算，滑移稳定计算，倾覆稳定计算，地基承载力计算，结构计算；并深入依据地质条件和现场要求进行优化设计。以求达成安全适用目标，寻求最好经济效益。关键词：扶壁式挡土墙、土压力、荷载计算、结构、施工ABSTRACTButtressed retaining wall is a kind of reinforced concrete thin wall type retaining wall, its main characteristic is simple structure, convenient construction, wall body section is small, its quality is light, can better play to the strength of the material properties, and can adapt to the low bearing capacity of foundation. Relative cantilever retaining wall stress better, it is suitable for 6 12 m high embankment slope, can effectively prevent the fill slope sliding.The design analyzes the principle of retaining wall; Analyzes the present situation of the application of retaining wall, research status and development trend; And complete the overall design of the buttressed retaining wall (proposed) main dimensions, load and the calculation of earth pressure, internal force calculation and sliding stability calculation, overturning stability calculation of foundation bearing capacity calculation, structural calculation. And to further optimize design according to the geological conditions and the field requirement. In order to achieve the goal of safe using, seeking the best economic benefits.KEYWORDS:Buttressed retaining wall, earth pressure, load calculation, structure, construction目录摘要IABSTRACTII序言1第一章 挡土墙概述211毕业设计课题挡土墙概述212挡土墙类型及适用条件3121重力式挡土墙3122悬臂式挡土墙3123扶壁式挡土墙3124锚定板及锚杆式挡土墙4125加筋土挡土墙4126 土钉墙413 设计给定工程地质条件514支挡结构方案设计615 墙后回填土选择6第二章 公路挡土墙设计721 边坡稳定性分析7221土压力计算9222抗滑移稳定性验算10223抗倾覆稳定性验算10224地基承载力验算1123 扶壁式挡土墙设计12231墙身结构设计12232截面尺寸确定13233 土压力计算14234 墙面板设计计算15235墙踵板设计计算20236 扶肋设计计算24237许可应力验算26238 配筋设计2924 施工设计方案比选3425 扶壁式挡墙结构加固方法35251基底拓展35252排水设计35253沉降缝和伸缩缝设置36第三章 总结37致谢38设计参考文件39附件一 孔隙水压力作用下土坡极限分析40序言挡土墙是一个能够抵御侧向土压力，预防墙后土体坍塌建筑物。在公路工程中可用以稳定路堤和路堑边坡，降低土石方工程量，预防水流冲刷路基，同时也常被用于整改滑坡崩坍路基病害，是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定建筑物。在公路工程中，它广泛应用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。挡土墙可分很多类别，按作用分可分为：路肩墙、路堤墙、路堑墙、山坡墙、隧道及明洞口挡土墙、桥梁两端挡墙等；按结构分可分为：重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙、其它挡土墙（柱板式挡土墙、桩板式挡土墙、垛式挡土墙）等。在众多挡土墙中重力式挡土墙可分为三类：一般重力式挡墙、不带衡重台折线墙背式重力挡墙和衡重式挡墙。 选择挡土墙设计方案时，应和其它方案进行技术经济比较。比如，采取路堑或山坡挡土墙，常须和隧道、明洞或刷缓边坡方案作比较；采取路堤或路肩挡土墙，有时须和栈桥或陡坡填方等相比较，以求工程经济合理。第一章 挡土墙概述11毕业设计课题挡土墙概述公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体，预防填土或土体变形失稳一个结构物。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，降低土石方工程量和占地面积，预防水流冲刷路基，并常常见于整改坍方、滑坡等路基病害。在山区公路中，挡土墙应用更为广泛。路基在碰到下列情况时可考虑修建挡土墙：（1） 陡坡地段；（2） 岩石风化路堑边坡地段；（3） 为避免大量挖方及降低边坡高度路堑地段；（4） 可能产生塌方、滑坡不良地质地段；（5） 高填方地段；（6） 水流冲刷严重或长久受水浸泡沿河路基地段；（7） 为节省用地、降低拆迁或少占农田地段。在考虑挡土墙设计方案时，应和其它方案进行技术经济比较。比如，采取路堤或路肩挡土墙时，常和栈桥或填方等进行方案比较；采取路堑或山坡挡土墙时，常和隧道、明洞或刷缓边坡等方案进行比较，以求工程技术经济合理。12挡土墙类型及适用条件 挡土墙类型划分方法较多，通常以挡土墙结构形式分类为主，常见挡土墙形式有：重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式。各类挡土墙适用范围取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙用途、施工方法、技术经济条件及当地经济等原因。121重力式挡土墙重力式挡土墙通常由块石或混凝土材料砌筑。重力式挡土墙是靠墙身自重确保墙身稳定，所以，墙身截面较大，适适用于小型工程，通常墙高小于8米，但结构简单，施工方便，能就地取材，所以广泛应用于实际工程中。122悬臂式挡土墙当地基土质较差或缺乏石料而墙又较高时，通常采取悬臂式挡土墙，通常设计成L型，由钢筋混凝土建造，墙稳定性关键依靠墙踵悬臂以上土重来维持。墙体内设置钢筋以承受拉应力，故墙身截面较小。123扶壁式挡土墙由墙面板、墙趾板、墙踵板和扶肋组成，即沿悬臂式挡土墙墙长方向，每隔一定距离增设一道扶肋，把墙面板和墙踵板连接起来。适适用于缺乏石料地域或地基承载力较差地段。当墙高较高时，比悬臂式挡土墙更为经济。124锚定板及锚杆式挡土墙锚定板挡土墙是由预制钢筋混凝土立柱、墙面、钢拉杆和埋置在填土中锚定板在现场拼装而成，依靠填土和结构相互作用力维持其本身稳定。和重力式挡土墙相比，含有结构轻、柔性大、工程量少、造价低、施工方便等优点，尤其适适用于地基承载力不大地域。设计时，为了维持锚定板挡土墙结构内力平衡，确保锚定板结构周围整体稳定和土摩阻力大于由土自重和荷载产生土压力。锚杆式挡土墙是利用嵌入坚实岩层灌浆锚杆作为拉杆一个挡土结构。125加筋土挡土墙由墙面板、拉筋和填土三部分组成，借助于拉筋于填土间摩擦作用，把土侧压力传给拉筋，从而稳定土体。即是柔性结构，可承受地基较大变形；又是重力式结构，可承受荷载冲击、振动作用。施工简便、外形美观、占地面积小、而且对地基适应性强。适适用于缺乏石料地域和大型填方工程。126 土钉墙土钉墙是有面板、土钉和边坡相互作用形成支挡结构。它适适用于通常地域土质及破碎软岩质地段，也可置于桩板挡土墙之间支挡岩土以确保边坡稳定。土钉墙面层为喷射混凝土中间夹钢筋网，土钉要和面板有效连接，外端设钢垫板或加强钢筋经过螺丝端杆锚具或焊接进行连接。13 设计给定工程地质条件图1 地形地质条件图设计资料：黄土覆盖厚度 3.0m-6.0m，黄土性质：含水率 9%-14% 重度 =13.6-15.7，红层软岩风化物：呈碎砾状，其中夹杂沙砾约35% 松散，含水率估量 5%-8%，重度=18.2-19.3，粘聚力C=0。内摩擦角=31度。墙背填土重度为14.2,墙背摩擦角取为8度，基底摩擦系数为0.5,碎石土承载力标准值等于800 kPa。挡土墙使用材料浆砌块石容重24，钢筋混凝土容重为25。14支挡结构方案设计 该路基支挡工程总体方案是：在确保工程质量前提下，尽可能地优化方案，节省支挡结构造价，降低施工难度，加紧施工进程。综合分析考虑建筑场地地理地质条件及工程特征，确定最为经济合理挡土墙形式有重力式挡土墙和扶壁式挡土墙两种。为了确保设计节省经济，科学合理，将对这两种挡土墙形全部进行设计计算，确定其结构形式，和所用材料、截面尺寸、配筋等，然后进行造价工程量比较分析，最终确定一个最好方案作为施工设计。15 墙后回填土选择 依据土压力理论分析可知，不一样土质对应土压力是不一样。挡土墙设计中期望土压力越小越好，这么能够减小墙断面，节省土石方量，从而降低造价。（1）理想回填土。卵石、砾砂、粗砂、中砂内摩擦角较大，主动土压力系数小，则作用在挡土墙上土压力就小，从而节省工程量，保持稳定性。所以上述粗颗粒土为挡土墙后理想回填土。本设计采取这类型填土，且回填土粘聚力等于零，墙后填土分层扎实，以提升填土质量。（2）可用回填土。细砂、粉砂、含水量靠近最好含水量粉土、粉质粘土和低塑性粘土为可用回填土，如当地无粗颗粒，外运不经济。（3）不宜采取回填土。凡软粘土、成块硬粘土、 膨胀土和耕植土，因性质不稳定，在冬季冰冻时或雨季吸水膨胀将产生额外土压力，造成墙体外移，甚至失去稳定，故不能用作墙回填土。第二章 公路挡土墙设计21 边坡稳定性分析 为了正确把握拟建挡土墙后土体稳定性及土压力情况，首先要对边坡进行稳定性分析。 由设计给定工程地质条件可知，拟建挡土墙后土体为松散碎砾石土，其粘聚力为零，即该土坡为无粘性土土坡，必需根据无粘性土土坡稳定性分析方法进行分析。无粘性土形成土坡，产生滑坡时其滑动面近似于平面，常见直线滑动面分析土坡稳定性。均质无粘性土坡颗粒间无粘聚力，只要坡面上土体能保持稳定，那么整个土坡便是稳定。土坡稳定性用土坡稳定安全系数来表示，抗剪力和抗切拉之比即为土坡稳定安全系数：K=依据规范，边坡工程等级为二级土坡，采取直线式滑动法分析土坡，安全稳定系数K取1.30，故该土坡稳定坡角能够求出：其中 为土坡安全稳定坡角。显然，所得稳定坡角较小，和实际条件中约为60度边坡相距甚大，所以该土坡是不稳定，为了得到一个稳定土坡，若不采取挡墙支护，则需要放缓坡，而实际工程地质条件给定坡高较高，放缓坡所需要挖方量巨大，显著不经济，所以放缓坡不适宜，必需采取挡墙支护。22 重力式挡土墙设计 重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下稳定，它是中国现在最常见一个挡土墙形式。重力式挡土墙多用浆砌片石砌筑，缺乏石料地域有时可用混凝土预制块作为砌体，也可直接用混凝土浇筑，通常不配钢筋，或只在局部范围配置少许钢筋，这种挡土墙形式简单，施工方便，可就地取材，适用性强，所以应用广泛。由已知设计资料和工程地质条件，所设重力式挡土墙墙高9米，顶宽1米，底宽5米，选择浆砌块石砌筑，墙背垂直，图2-1所表示。图2-1 重力式挡土墙截面尺寸图221土压力计算 墙体自重W = 依据拟建挡土墙条件浆砌块石，查得墙背摩擦角为，此处取，墙后填土倾斜，=25， 则查表可知主动土压力系数Ka=0.46,墙后填土选择为黄土，容重为13.615.7kN/m,取为14.2kN/m。所以土压力竖向分力：土压力水平分力：222抗滑移稳定性验算223抗倾覆稳定性验算求出作用在挡土墙上诸力对墙趾O点力臂：自重W力臂：将挡墙截面分为一个矩形和一个三角形分别计算自重：图所表示，得各自力臂： Eay力臂：b=5.0mEax力臂：h=3.0m应用公式可得抗倾覆稳定安全系数： 224地基承载力验算作用在基础底面上总竖向力： N=W+Eay=648+90.5=738.5KN/m协力作用点和墙前趾O点距离： 偏心距： 基底边缘力： 要求满足下列公式： 因为基底为碎石土，密实状态下，基底承载力f=800kPa.所以f=800kPa 基底平均应力及最大压力均满足要求。 最终确定挡土墙尺寸：顶宽1.0m,底宽5.0m。23 扶壁式挡土墙设计 扶壁式挡土墙设计内容关键包含墙身结构设计、墙身截面尺寸确实定，墙身稳定性和基底应力及协力偏心距验算、墙身配筋设计和裂缝开展宽度等。231墙身结构设计扶壁式挡土墙墙高不宜超出15m，通常在910m左右，段长度不宜大于20m，扶肋间距应依据经济性要求确定，通常为1/41/2墙高，每段中宜设置三个或三个以上扶肋，扶肋厚度通常为扶肋间距1/101/4，但不应该小于0.3m。采取随高度逐步向后加厚变截面，也能够采取等厚式，方便于施工。墙面板宽度和墙底板厚度和扶肋间距成正比，墙面板顶宽不得小于0.2m，可采取等厚垂直面板。墙踵板宽通常为墙高1/41/2，且大于0.5m。墙趾板宽宜为墙高1/201/5，墙底板板端厚度大于0.3m。图2-1所表示。232截面尺寸确定依据建筑边坡工程技术规范及工程地质条件，此扶壁式挡土墙墙高确定为H=10m,分段长度为20m,扶肋间距L=4m,扶肋宽度0.6m。墙面板顶宽b=300m,为了利于施工，采取等厚垂直面板，墙底板板端厚度0.4m,墙踵板宽度B1=1m。（a）平面图； （b)横断面图 图2-1 扶壁式挡土墙结构（单位cm）233 土压力计算 图2-2 主动土压力计算图其中 ，。图2所表示，扶壁式挡土墙墙背垂直，BC为开挖后土坡坡面，作为第一破裂面，BC和垂直方向夹角为25度，ADBC即为破裂棱体。这个棱体作用着三个力，即破裂棱体自重W，主动土压力反力Ea，破裂面反力R。其中Ea方向和墙背成角，由工程地质条件所给得=，且偏于阻止棱体下滑方向。R方向和破裂面法线成角，一样偏于阻止棱体下滑方向。因为棱体处于平衡状态，所以力三角形闭合。从力三角形中可得：式中依据前面计算得稳定坡角，此处挡墙后填土坡度确定为25度，填土重度为,则：其中 。 所以，算得。主动土压力反力。234 墙面板设计计算1.计算模型和计算荷载墙面板计算通常取扶肋中到扶肋中或跨中到跨中一段为计算单元，视为固支于扶肋及墙踵板上三向固支板，属于超静定结构，通常作简化近似计算。计算时，将其沿墙高或墙长划分为若干单位宽度水平板条和竖向板条，假设每一个单位条上作用均布荷载，其大小为该条单位位置处平均值，近似按支承于扶肋连续板来计算水平板条弯矩和剪力，按固支于墙底板上刚架梁来计算竖向板条弯矩。墙面板荷载仅考虑墙后主动土压力水平分力，而墙自重、土压力竖向分力及被动土压力等均不考虑。其中土压应力为： 图2-3 墙面板简化土应压力图（ ） （）（）2. 水平内力依据墙面板计算模型，水平内力计算简图图2-4所表示。各内力分别为： 支点负弯矩： 支点剪力： 跨中正弯矩：边跨自由端弯矩：其中，为扶肋间净距。 图2-4 墙面板水平内力计算a) 计算模型；b)荷载作用图； c) 设计弯矩图。墙面板承受最大水平正弯矩及最大水平负弯矩在竖直方向上分别发生在扶肋跨中1/2H1处和扶肋固支处第三个H1/4处，图2-5所表示。设计采取弯矩值和实际弯矩值相比是安全，图4-c)所表示。比如，对于固端梁而言，当它承受均布荷载时，其跨中弯矩应为，不过，考虑到墙面板即使按连续梁计算，然而它们固支程度并不充足，为安全起见，故设计值按式确定。3竖直弯矩墙面板在土压力作用下，除了上述水平弯矩外，将同时产生沿墙高方向竖直弯矩。其扶肋跨中竖直弯矩沿墙高分布图5所表示。负弯矩出现在墙杯一侧底部H1/4范围内，正弯矩出现在墙面一侧，最大值在第三个H1/4段内，其最大值可近似按下列公式计算：竖直负弯矩： 图2-5 墙面板跨中及扶肋处弯矩图a)跨中弯矩 b)扶肋处弯矩竖直正弯矩：沿墙长方向（纵向），竖直弯矩分布图6所表示，呈抛物线形分布。设计时，可采取中部2l/3范围内竖直弯矩不变，两端各l/6范围内竖直弯矩较跨中降低二分之一阶梯形分布。 图2-6 墙面板竖直弯矩图a)竖直弯矩沿墙高分布；b)竖直弯矩沿墙纵向分布4.扶肋外悬臂长度l确实定扶肋外外悬臂节长l，可按悬臂梁固端弯矩和设计用弯矩相等求得，即：235墙踵板设计计算 1. 计算模型和计算荷载墙踵板可视为支承于扶肋上连续板，不计墙面板对它约束，而视其为铰支。内力计算时，可将墙踵板顺墙长方向划分为若干单位宽度水平板条，依据作用于墙踵板上荷载，对每一个连续板条进行弯矩，剪力计算，并假定竖向荷载在每一连续板条上最大值均匀作用在板条上。作用在墙踵板上力有：计算墙背间和实际墙背土重W1；墙踵板自重W2；作用在墙踵板顶面上土压力竖向分力W3；作用在墙踵板端部土压力竖向分力W4；由墙趾板固端弯矩M1作用在墙踵板上引发等代荷载W5；和地基反力等，图所表示。为了简化计算，假设W3为中心荷载，W4是悬臂端荷载Ety所引发，实际应力呈虚线表示二次抛物线分布，简化为实线表示三角形分布；M1引发等代荷载竖向应力近似地假设成图7所表示抛物线形，其重心在距固支端5/8B3处，以其对固支端力矩和M1相平衡，可得墙踵处应力。将上述荷载在墙踵板上引发竖向应力叠加，即可得到墙踵板计算荷载。因为墙面板对墙踵板支撑约束作用，在墙踵板和墙面板衔接处，墙踵板沿墙长方向板条弯矩为零，并向墙踵方向变形逐步增大。故可近似假设沿墙踵板计算荷载为三角形分布，最大值在踵点处。图2-7所表示。 各部分应力计算：，其中是作用在BC面上土压力，所以。所以，所以，其中是作用在CD表面上土压力，所以一样所以，所以，墙踵板固端处计算弯矩M1：，其中所以 即 求得所以 图2-7墙踵板计算荷载图式a) 墙踵板受力图；b)对墙踵板作用；c)对墙踵板作用；d)M1对墙踵板作用；e)墙踵板法向应力总和上述中：作用在BC面上土压力（kN）；作用在CD面上土压力（kN）；M1墙趾板固端处计算弯矩（kNm）;墙后填土和钢筋混凝土容重（Kn/m）;墙踵板厚度（m）；墙踵板端处地基反力(kPa)。2.纵向内力 墙踵板顺墙长方向板条弯矩和剪力计算和墙面板相同，各内力分别为：支点负弯矩：支点剪力：跨中正弯矩：边跨自由端弯矩：3. 横向弯矩 墙踵板沿墙长方向（横向）弯矩由两部分组成：（1）在图7-e所表示三角形分布荷载作用下产生横向弯矩最大值出现在墙踵板根部。因为墙踵板宽度通常只有墙高1/3左右，其值通常较小，对墙踵板横向配筋不起控制作用，故无须计算此横向弯矩。（2）因为在荷载作用下墙面板和墙踵板有相反方向移动趋势，即在墙踵板根部产生和墙面板竖直弯矩纵向分布相同。图2-6-b)所表示。236 扶肋设计计算1.计算模型和计算荷载 a) b) c)图2-8 扶肋计算图式扶肋可视为锚固在墙踵板上T形变截面悬臂梁，墙面板则作为该T形梁翼缘板，图2-8-a)所表示，翼缘板有效计算宽度由墙顶向下逐步加宽，图2-8-a),b)所表示，为了简化计算，只考虑墙背主动土压力水平分力，而扶肋和墙面板自重和土压力竖向分力忽略不计。2.剪力和弯矩 悬臂梁承受两相邻跨中至跨中长度lw和墙面板高H1范围内土压力。在土压力中，作用在AB面上土压力水平分力作用下，产生剪力和弯矩为：当初： 图所表示，计算长度Lw,按下式计算，且。 （中跨） （悬臂跨）3. 翼缘宽度扶肋受压区有效翼缘宽度bi, 墙顶部bi=b,底部b1=Lw, 中间为直线改变，图9所表示，即：。237许可应力验算扶壁式挡土墙验算内容包含抗滑移稳定性，抗倾覆稳定性，基底应力及协力偏心距验算。其验算方法和重力式挡土墙相同。(1)抗滑移稳定性验算挡土墙抗滑移稳定性是指在土压力和其它荷载作用下，基底摩阻力抵御挡土墙滑移能力，用抗滑移稳定系数表示，即作用于挡土墙抗滑力和实际下滑力之比。其中。（查得Ka=0.45）以墙踵板板端竖直面作为假想墙背，则：所以（查得基底摩擦系数为0.5）故抗滑移稳定性满足要求。(2)抗倾覆稳定性验算挡土墙抗倾覆稳定性是指它抵御墙身绕墙趾向外转动倾覆能力，用抗倾覆系数Ko表示，即对墙趾稳定力矩之和和倾覆力矩之和比值。（算得土压力水平分力力臂h=3.0m）则， 所以满足抗倾覆稳定性要求。(3)地基承载力及偏心距验算为了确保挡土墙基底应力不超出地基许可承载力，应进行基底应力验算。为了使挡土墙墙形结构合理和避免发生不均匀沉降，还应控制作用于挡土墙基底协力偏心距。a. 底面上总竖向力b. 协力作用点和墙前趾距离c. 偏心距d. 基底边缘应力e. 要求满足下列公式查得在密实状态下，碎石土承载力标准值为700-900kPa,此处取=800kPa。基底平均应力和最大压力均满足要求。所以，最初确定挡土墙截面尺寸即可作为实际挡土墙尺寸。238 配筋设计扶壁式挡土墙墙面板，墙趾板按矩形截面受弯构件配筋，而扶肋按变截面T形梁配筋。1.墙面板墙面板水平受拉钢筋分为内外侧钢筋两种。（1）水平受力钢筋内侧水平受拉钢筋N2部署在墙面板靠填土一侧，承受水平负弯矩，以扶肋处支点弯矩设计计算，全墙可分为34段。a.以墙面板中间H1/2弯矩作为控制进行计算。经算得M=-55KNM.选择材料：以HRB335钢筋作为受拉钢筋，混凝土强度等级选择C20，查得,。 钢筋保护层厚度C=30mm,估量选择钢筋直径为20mm。截面尺寸确定为h=300mm,b取1米宽进行设计。则截面有效高度h0=h-c-d/2=260mm。 将以上数据代入基础公式： 算得： 查混凝土结构设计原理附表19得： 选配 验算适用条件： 验算满足要求。 b.以墙面板顶H1/8处作为控制面进行计算，此时M=27.5KN/m.代入基础公式得： 求得： 一样查得，选择，。验算满足适用条件。由以上计算可知，墙面板内侧受拉钢筋分布为：墙顶H1/8，墙底H1/8范围内选配14钢筋，间距为250mm；墙面板中间范围选配22钢筋，间距为250mm。外侧受拉钢筋N3部署在中间跨墙面板临空一侧，承受水平正弯矩，该钢筋沿墙长方向通长部署。为方便施工，可在扶肋中心切断，沿墙高可分为多个区段进行配筋，但区段不宜分得太多。a.以墙面板中间H1/2处作为控制面进行计算，此时M=33kNm.一样代入基础公式得：求得： 。查表得：选配，。验算满足适用条件。b.以墙面板墙顶H1/8处作为控制面进行计算，此时M=16。5KNm。代入基础公式计算得： 此时，故需按最小配筋率进行配筋，即：查得选配，。验算满足适用条件。以上配筋计算可知，墙面板外侧水平受拉钢筋N2分布为：全墙采取14钢筋，间距为250mm。（2）竖向受力钢筋内侧竖向收里钢筋N4部署在靠填土一侧，承受墙面板竖直负弯矩，该筋向下伸入墙踵板不少于一个钢筋锚固长度，向上在距离墙踵板顶高H1/4处加上一个钢筋锚固长度处切断，每跨中部2L/3范围内按跨中最大竖直负弯矩MD配筋，靠近扶肋两侧各L/6部分按MD/2配筋。a. 跨中2L/3范围内弯矩M=71.72kNm，代入基础公式得：求得： 查表得选配，。验算满足适用条件。b. 靠近扶肋两侧L/6部分弯矩M=MD/2=35.86kNm。一样代入基础公式求得：，。此时，故需按最小配筋率进行配筋，由以上可知，选配钢筋为：，。所以，由上可知，墙面板内侧竖向受力钢筋分布为：每跨中部2L/3范围采取18钢筋，间距为250mm；靠近扶肋两侧L/6范围内采取14钢筋，间距为250mm。外侧竖向受力钢筋N5部署在墙面板临空一侧，承受墙面板竖向正弯矩，该钢筋通长部署，兼作墙面板分布钢筋用。因为正弯矩较小M=17.93kNm，由上面计算可知，需按最小配筋率进行配筋，故墙外侧钢筋部署为：全墙部署14钢筋，间距为250mm。（3）墙面板和扶肋U形拉筋连接墙面板和扶肋U形拉筋N6，其开口向扶肋背侧，该钢筋每一支承受高度为拉筋间距水平板条支点剪力Q，在扶肋水平方向通长部署。由上面计算可知，选配U形钢筋为14，承受拉力作用，每个扶肋上U形钢筋个数为：根。2. 墙踵板墙踵板顶面横向水平钢筋N7,是为了墙面板承受竖直负弯矩钢筋N4得以发挥作用而设置.该钢筋在墙踵板顶面,垂直于墙面板方向,其部署和钢筋N4相同,该钢筋一端插入墙面板一个钢筋锚固长度,另一端伸至墙踵端,作为墙踵板纵向钢筋N8定位钢筋,如钢筋N7间距很小,能够将其中二分之一在距墙踵端减一个钢筋锚固长度处切断。墙踵板顶面和底面纵向水平受拉钢筋N8,N9,承受墙踵板在扶肋两端负弯矩和跨中正弯矩.该钢筋切断情况和N2,N3相同。墙踵板选择材料跟墙面板相同,墙踵板厚度为0.4m,属于基础, 所以混凝土保护层厚度应大于70mm,此处取为C=80mm.估量选配钢筋直径为20mm,所以截面有效高度.由前面计算可知,墙踵板支点负弯矩为M=-319.68kNm.带入基础公式得:求得:,.查表得选配,.验算满足适用条件.跨中正弯矩M=191.8kNm,一样可得:,查表得选配,验算满足适用条件.连接墙踵板和扶肋之间U形钢筋N10,其开口向上.可在距墙踵板顶面一个钢筋锚固长度处切断,也可延至扶肋顶面,作为扶肋两侧分布钢筋,在垂直于墙面板方向钢筋分布和墙踵板顶面纵向水平钢筋N8相同.3.墙趾板墙趾板受力筋N1设置于墙趾板底面,为了方便施工,将墙面板外侧竖向受力筋N5弯曲作为墙趾板受力筋.4.扶肋扶肋背侧受拉筋N11,应依据扶肋弯矩图,选择2-3个截面,分别计算所需拉筋根数.为了节省混凝土,钢筋N11能够多层排列,但不得多于3层,其间距应满足规范要求,必需时可采取束筋,各层钢筋上端应按不需此钢筋截面再延长一个钢筋锚固长度,必需时可将钢筋沿横向弯入墙踵板底面.除受力钢筋之外,还需要依据截面剪力配置箍筋,并按结构要求部署结构钢筋.24 施工设计方案比选为了使支挡结构设计愈加节省经济，科学合理，对前面两种挡土墙设计所得进行分析比较，选择一个造价、工程量、施工工艺更为合理方案作为施工设计。由上设计计算所得可知，重力式挡土墙截面尺寸为顶宽1米，底宽5米，高9米，所使用混凝土强度等级为C20，估算材料用量可知，重力式挡土墙横向没延米所需混凝土用量为27平米。因为该挡墙尺寸较大，施工架设模板难度较大。扶壁式挡土墙截面尺寸为：墙面板高9.6米，厚度0.3米，墙底板宽4.3米，厚度0.4米，扶肋高9.6米，厚度0.6米，底宽3米。估算材料用量得每延米混凝土用量为8.6平米，使用HRB335级钢筋。显然，重力式挡土墙所需混凝土用量比扶壁式大得多，所以所花费造价也要高，而且工程量巨大，施工难度高。通常情况下，坡高大于8米时不选择采取重力式挡土墙作为支挡结构。以上分析看出，该地段不宜采取重力式挡墙支护，而采取扶壁式挡墙支护，总体造价不高，经济合理，又符合墙高要求。故此工程采取扶壁式挡土墙作为施工组织设计方案。 25 扶壁式挡墙结构加固方法在选择了扶壁式挡土墙作为施工方案设计，完成了挡土墙截面设计及稳定、强度验算以后，必需采取必需方法，以确保挡土墙安全性。251基底拓展为降低基底压应力，增加抗倾覆稳定性，在墙趾处伸出一台阶，以拓宽基底，墙趾台阶宽度为25mm,台阶高宽比为3：2。252排水设计挡土墙排水方法作用在于疏干墙后土体和预防地表水下渗，以免墙后积水形成静压力。良好排水在严寒地域能够减小回填土冻胀压力。排水方法关键包含（1）截水沟。截水沟又称天沟，设置在挖方路基边坡挡土墙坡顶以外，用以拦截并排除在山坡上流淌地面径流，减轻边沟水流负担，确保挖方边坡不受流水冲刷，截水沟采取梯形截面，内边坡坡度为1：1，采取25cm厚5号浆砌片石加固，并设置15cm厚砂砾垫层。（2）泄水孔。若已渗透墙后填土中水，则应将其快速排出，通常在挡土墙下部设置泄水孔。通常泄水孔直径为5-10cm,间距2-3cm,泄水孔应高于墙前水位，以免倒灌。另外，在泄水孔入口周围应用易渗粗颗粒材料做反滤层，并在泄水孔入口下方铺设粘土扎实层，预防积水渗透地基不利于墙稳定性。泄水孔部署应错开呈梅花桩式，以免在某一个面上形成软弱层，影响挡土墙稳定性。（3）排水沟。关键用途在于引水，将路基范围内多种水源水流引至桥涵或路基范围内指定地点。采取梯形截面，25cm厚5号浆砌片石加固，并设15cm厚砂砾垫层。253沉降缝和伸缩缝设置为避免地基不均匀沉降引发墙身开裂，需按墙高和地基性质变异，设置沉降缝，同时，为了降低圬工砌体因收缩硬化和温度化作用而产生裂缝，需设置伸缩缝。挡土墙沉降缝和伸缩缝设置在一起，每隔10m设置一道，缝宽3cm，自墙顶做至基底，缝内宜用沥青麻絮、沥青竹绒或涂以沥青木板等含有弹性材料，沿墙内、外、顶三侧填塞，填塞深度为20cm.第三章 总结公路挡土墙是路基防护工程关键组成部分。在山区公路中，挡土墙应用更为广泛。挡土墙设计时，应进行具体地调查、勘测，确定结构物形式和尺寸，利用适宜理论计算土压力，并进行稳定性和截面强度方面验算，采取合理、可行方法，以确保挡土墙安全性。扶壁式挡土墙结构是在重力式挡土墙基础上因地制宜发展而来，实际工程中，可采取联合结构形式，其计算方法基础相同。对于多地震带地域，只要在地基应力许可条件下，应尽可能扩大抗滑计算值。伴随毕业日子到来，毕业设计也靠近了尾声。经过多个月奋战我毕业设计最终完成了。在没有做毕业设计以前认为毕业设计只是对这几年来所学知识单纯总结，不过经过这次做毕业设计发觉自己见解有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识一个检验，而且也是对自己能力一个提升。经过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺，自己要学习东西还太多。经过这次毕业设计，我才明白学习是一个长久积累过程，在以后工作、生活中全部应该不停学习，努力提升自己知识和综合素质。总而言之，不管学会还是学不会确实认为困难比较多，真是万事开头难，不知道怎样入手。最终最终做完了有种如释重负感觉。另外，还得出一个结论：知识必需经过应用才能实现其价值！致谢在此要感谢我指导老师任宏伟对我悉心指导，感谢老师给我帮助。在设计过程中，我经过查阅大量相关资料，和同学交流经验和自学，并向老师请教等方法，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获一样巨大。在整个设计中我知道了很多东西，也培养了我独立工作能力，树立了对自己工作能力信心，相信会对以后学习工作生活有很关键影响。而且大大提升了动手能力，使我充足体会到了在发明过程中探索艰苦和成功时喜悦。即使这个设计做也不太好，不过在设计过程中所学到东西是这次毕业设计最大收获和财富，使我终生受益。设计参考文件1 中国国家标准，建筑边坡工程技术规范（GB50330），人民交通出版社，北京，；2 陈忠达，公路挡土墙设计，人民交通出版社，北京，1999；3 赵树德，土力学，高等教育出版社，北京，；4 池淑兰，路基及支挡结构，中国铁道出版社，北京，；5 邓学均，路基路面工程，人民交通出版社，北京，；6 冯忠居，基础工程，人民交通出版社，北京，；7 基础工程分析和设计， 中国建筑工业出版社；8 朱彦鹏，混凝土结构设计原理，重庆大学出版社，重庆，；9 张雨化，朱照宏，道路勘测设计