懸臂式擋土牆由底板和固定在底板上的直牆構成，主要靠底板上的填土重量來維持穩定的擋土牆。其主要由立壁、趾板及踵板三個鋼筋混凝土構件組成。
基本介紹
- 中文名：懸臂式擋土牆
- 外文名：cantilever retaining wall
- 組成：立壁、趾板及踵板等
- 優點：結構尺寸較小、自重輕等
- 套用場所：石料缺乏和地基承載力較低的地段
- 學科：公路交通科學技術
構造,特點,設計內容,設計步驟,
構造
懸臂式擋土牆是由牆身、牆趾板和牆踵板構成，由於這種擋土牆抗彎能力強、穩定性好，可用在擋土高度很高的土坡邊上，其構造要求如下：
1．牆身
一般懸臂式擋土牆的內側做成豎直面，牆面可做成1：0.02～1：0.05的斜坡，具體坡度應根據擋土牆的高度確定，當擋土牆的高度較小時，牆身可做成等厚度的；當高度較大時，牆面坡度取大些，牆頂的最小厚度為200 mm。
2．底板
底板是由牆趾和牆踵板組成，底板一般水平設定，做成變厚度板，底板為水平。牆踵板底面水平，頂面傾斜，長度由抗滑移穩定驗算確定，根部厚度一般取為1/12～1/10牆踵板長，且不應小於200 mm，牆踵板的長度由抗傾覆安全係數、基底壓力和偏心矩大小等條件來確定，一般可取為0.15～0.3倍的牆底板寬度，底板總寬度b按整體穩定條件確定，一般取(0.6～0.8)H(H為牆高)。
3．牆身構造
為提高擋土牆的抗滑移能力，可在基礎底板加設防滑鍵。防滑鍵設在牆身底部，鍵的寬度應根據剪力要求，其最小值為30 cm。
一般每隔20～25 m設一道伸縮縫，當牆面較長時，可採用分段施工以減少收縮影響。
4．排水要求
擋土牆後應做好排水措施，以消除水壓影響，減少牆背的水平推力。通常在牆身中每隔2～3 m設定一個100～150 mm孔徑的泄水孔。牆後做濾水層，牆後地面宜鋪築粘土隔水層，牆後填土時，應採用分層夯填方法。在嚴寒氣候條件下有凍脹可能時，最好以爐渣填充。
特點
懸臂式擋土牆是一種輕型支擋構築物。其支擋結構的抗滑、抗傾覆主要取決於牆身自重和牆底板以上填築土體(包括荷載)的重力效應，此外如果在牆底板設定凸榫將大大提高擋土牆的抗滑穩定性。由於擋土牆採用鋼筋混凝土結構，使得其結構厚度減小，自重減輕，鋼筋混凝土底板剛度的提高，使得擋土牆立臂高度較高且提高了在地基承載力較低條件下的適應性。因此，懸臂式擋土牆的優點主要體現在結構尺寸較小、自重輕、便於在石料缺乏和地基承載力較低的填方地段使用。
設計內容
懸臂式擋土牆的設計計算主要包括：側壓力計算、確定牆身斷面尺寸、鋼筋混凝土結構設計、裂縫寬度驗算及穩定性驗算等。
一般通過試算法確定牆身的斷面尺寸，即先擬定截面的試算尺寸，計算作用其上的側壓力，通過全部穩定驗算來最終確定牆踵板和牆趾板的長度。
鋼筋混凝土結構設計主要是對已初步擬定的牆身斷面尺寸進行內力和配筋計算。在配筋設計時，可能會調整斷面尺寸，特別是牆身的厚度。一般情況下這種牆身厚度的調整對整體穩定影響不大，可不再進行全牆的穩定驗算。
穩定性驗算主要包括抗滑、抗傾覆、地基穩定性驗算等內容。裂縫最大寬度驗算應滿足相關規範的要求。另外，懸臂式擋土牆按平面應變問題考慮，即沿牆長度方向取一延米進行設計計算。
設計步驟
懸臂式擋土牆設計包括四個步驟。
①根據支擋環境的需要擬定牆高和相應的牆身結構尺寸，在牆體的延伸方向一般取一延長米計算。
②根據所擬定的牆體結構尺寸，確定結構荷載(牆身自重、土壓力、填土重力)，由此進行牆體的抗滑、抗傾覆穩定性驗算，確認是否需要在底板上加凸榫。
③底板地基承載力驗算，確認底板尺寸是否滿足要求。
④牆身結構設計及裂縫寬度驗算。
