衡重式擋土墻設(shè)計(jì)

趙 云

(石家莊宏業(yè)交通建設(shè)監(jiān)理有限公司)

衡重式擋土墻設(shè)計(jì)與一般重力式擋土墻相同。但是，因?yàn)閴Ρ碁閹в泻庵嘏_(tái)的折線形，所以土壓力計(jì)算及墻身構(gòu)造都有其特殊性。

衡重式擋土墻的構(gòu)造，通常墻胸多采用1∶0.05的陡坡，上墻墻背坡率采用1∶0.25～1∶0.45之間，下墻墻背坡率采用1∶0.25，上下墻高比采用2∶3。其他構(gòu)造要求與一般重力式擋土墻相同。

作用于衡重式擋土墻的主動(dòng)土壓力，按上下墻分別計(jì)算，取其矢量和作為全墻的主動(dòng)土壓力。

衡重式擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算的內(nèi)容和要求同一般重力式擋土墻。當(dāng)上墻出現(xiàn)第二破裂面時(shí)，第二破裂面與上墻墻背之間的填土與墻身一起移動(dòng)，其重量應(yīng)計(jì)入墻身自重。

驗(yàn)算墻身截面強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)按上墻實(shí)際墻背所承受的土壓力計(jì)算，驗(yàn)算內(nèi)容同重力式。最危險(xiǎn)的截面是上下墻分界面2-2，以及與上墻土壓力大致平行的3-3斜截面。對(duì)于斜截面驗(yàn)算，應(yīng)將諸力投影到斜截面上，驗(yàn)算的重點(diǎn)是抗剪強(qiáng)度能否滿足要求。

1 上墻實(shí)際墻背的土壓力

上墻實(shí)際墻背的土壓力E'1由第二破裂面上的土壓力E1傳遞而來(lái)。一般假定衡重臺(tái)及墻背上均無(wú)摩擦力產(chǎn)生，采用力多邊形來(lái)推求，如圖1所示。

圖1 上墻實(shí)際墻背的土壓力計(jì)算

從力多邊形可知

假定此土壓力沿墻背呈直線分布，作用于上墻的下三分點(diǎn)處。

2 斜截面剪應(yīng)力驗(yàn)算

如圖2所示，設(shè)衡重式擋土墻沿與水平方向成i角的傾斜面被剪切。剪切面上的作用力是主動(dòng)土壓力的水平分力E'1x和豎直力∑N=(E'1+G1+G2)在該面上的切向分力PE和PG。PG和PE隨i角的變化而變化，因此該剪切面上的剪應(yīng)力τ是i角的函數(shù)。欲求最大剪應(yīng)力τ值，可按導(dǎo)出。

圖2 斜截面剪應(yīng)力驗(yàn)算

在ΔO1LM中，由正弦定律得則 h=b2sinicosα= b2-tani剪切面寬度

cos(α+i)1-tanα·tani

由式(3)解出i角，代入式(2)，即可求得最大計(jì)算剪應(yīng)力 τmax。