悬臂式和扶壁式挡土墙

王 刚

(黑龙江省伊哈公路工程有限公司)

1 墙的最大高度

(1)悬臂式挡土墙高度不宜大于6 m，墙顶宽度不应小于0.2 m。当墙高大于4 m 时，宜在墙面板前加贴角。

(2)扶壁式挡土墙高度不宜大于10 m，墙顶宽度不应小于0.3 m。

悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙的基础埋置深度应符合《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025－2006)第3.4 节的有关要求。

悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙的结构设计可参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010－2010)按极限状态法设计，必要时采用容许应力法进行验证。按极限状态法设计时，荷载分项系数可采用1.65。土压力计算时，墙背填料的物理力学指标应符合《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025—2006)第3.2.11 条的规定。

2 构造要求

伸缩缝的间距不应大于20 m。沉降缝、泄水孔的设置应符合《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025－2006)第3.5.3 条和第3.5.4 条的规定。

墙身混凝土强度等级不宜低于C30。受力钢筋直径不应小于12 mm。

凸榫尺寸及位置不得改变，其榫槽混凝土应与底板混凝土同时灌注。

浇灌混凝土时，应一次完成浇灌。如有间断，第二次浇灌时，必须保证新混凝土与己凝混凝土黏结牢固。

墙后填筑应在墙身混凝土强度达到设计强度的70%时进行。填料应分层夯实，反滤层应在填筑过程中及时施工。

墙面板(悬臂式挡土墙为悬臂板)、扶壁的混凝土保护层厚度应满足现行铁路湿凝土结构耐久性设计的有关要求。趾板和踵板钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于70 mm。路基及支挡结构裂缝最大宽度验算应满足现行铁路混凝土结构耐久性设计的有关要求。

3 设计荷载及计算

(1)荷载产生的水平土压应力应按下列公式计算

式中:σhi为荷载产生的水平土压应力，kPa;b 为荷载内边缘至面板的距离，m;hi为墙背距路肩的垂直距离，m;h0为荷载换算土柱高，m;l0为荷载换算宽度，m。

(2)在踵板上荷载产生的竖向土压力应按下列公式计算

式中:σv为荷载在踵板上产生的垂直压应力，kPa;x 为计算点至荷载中线的距离，m:H1为悬臂板的高度，m;Hs为墙顶阻上填土高度，m。

悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙的土压力可按库仑理论计算时，可按第二破裂面法计算。

当第二破裂面不能形成时，可用墙踵下缘与墙顶内缘的连线作为假想墙背进行计算。

计算挡土墙实际墙背和墙踵板的土压力时，可不计填料与板的摩擦力。

计算挡土墙整体稳定和墙面板的内力时，可不计墙前土的作用;计算墙趾板内力时，应计算底板以上的填土重力。

悬臂式和扶壁式挡土墙的稳定性和基底应力计算，应符合《铁路路基支挡结构设计规范》(TB l0025－2006)第3.3.1 条～第3 .3 .6 条的规定。

悬臂式挡土墙各部分均应按悬臂梁计算。

扶壁式挡土墙各部分可按下列方法简化计算。

(1)作用于墙面板的荷载，可按墙高呈梯形分布，墙面板竖向弯矩沿墙高和沿线路方向的分布如图1 所示。

图中:MP为板跨中弯矩;H1为墙面板的高度;σ0为由路基面以上二荷载引起的法向土压应力;σD为悬臂板中部土压应力，其值为σ0+0.5σH1;σH为墙面板底端由填料引起的法向土压应力;L 为扶壁之间的净距。

(2)墙趾板应按悬臂板计算。

(3)墙踵板纵向可视为扶壁支承的连续粱，不计墙面板对底板的约束;作用在墙踵扳的荷载除计算板上的土压力及基底反力外，尚应计算由于墙趾板弯矩作用在墙踵板上产生的等代荷载;墙踵板横向可不检算。

(4)扶壁应按悬臂的T 形梁计算，将墙面板视为梁的翼缘，扶壁视为梁的腹板。

(5)当挡土墙受滑动稳定控制时，应在墙的底面下设置防滑键(凸榫)，其高度应保证键前土体不被挤出，厚度应满足键的直剪强度，但不应小于0.3 m。

图1 土压力竖直弯矩沿墙高及线路方向的分布