論擋土墻和條形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土擋土墻，條形基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)方法
取單位長度鋼筋混凝土擋墻為研究對(duì)象(見圖1)，假設(shè)墻背豎直光滑，墻后靜止土壓力為Ea;擋土墻重量為G1，基礎(chǔ)重量為G2，擋土墻基礎(chǔ)寬度范圍內(nèi)的土重為G3;其重心對(duì)基礎(chǔ)傾覆點(diǎn)O 的距離分別為X1，X2，X3; 根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)可得鋼筋混凝土擋墻的驗(yàn)算公式如下：
2. 1 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算
式中，μ 為土對(duì)擋土墻的摩擦系數(shù)。
3 設(shè)計(jì)算例
根據(jù)上部有無頂板約束，可以分為懸臂式擋土墻和約束式擋土墻。
3. 1 約束式擋土墻
某擋土墻高為4m，上部頂板厚為250mm，考慮地面堆載及施工荷載5.0kN/m2，地下水位在地面以下1m，填土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)為c=12.0kPa，φ=20° ，γ=18.0kN/m3�？紤]修正后的地基承載力fa=500kPa。上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載為F=500kN，M=100kN·m。下面給出計(jì)算過程。
3.1.1 擋土墻計(jì)算
地基承載力較高，基礎(chǔ)考慮采用條形基礎(chǔ)，由于兩側(cè)擋土墻受到等值壓力，上部有頂板約束，擋土墻不存在傾覆以及滑移。只需要對(duì)擋土墻墻身的抗彎承載力進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于擋土墻有頂板約束。通常我們假定上部為鉸支端，下部為固定端。取單位寬度擋土墻進(jìn)行計(jì)算。
3.1.2 條形基礎(chǔ)計(jì)算
3. 2 懸臂式擋土墻
土的物理參數(shù)同上，擋土墻高為4m，上部無頂板�？紤]修正后的地基承載力fa=500kPa。上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載為F=500kN，M=100kN·m。下面給出計(jì)算過程。
3.2.1 擋土墻計(jì)算
由于擋土墻上部無頂板約束，兩側(cè)擋土墻不能形成一個(gè)整體，為此應(yīng)驗(yàn)算擋土墻墻身的抗彎承載力，擋土墻的抗傾覆以及抗滑移。通常此時(shí)我們假定上部為自由端，下部為固定端。取單位寬度擋土墻進(jìn)行計(jì)算。
3.2.2 條形基礎(chǔ)計(jì)算
基礎(chǔ)抗滑移驗(yàn)算：滑移荷載F1=135.6kN，抗滑移荷載(考慮基礎(chǔ)摩擦系數(shù)為0.40)F2=244.6kN， =1.8>1.3�；A(chǔ)的抗傾覆和抗滑移均滿足要求。
綜上可見，考慮懸臂式擋土墻影響后，條形基礎(chǔ)的最大凈反力增大42%。相同條件下懸臂式擋土墻比約束式擋土墻對(duì)條形基礎(chǔ)的影響更大。同時(shí)由于基礎(chǔ)的寬度較大，使上部結(jié)構(gòu)荷載和擋土墻后土體重量對(duì)傾覆點(diǎn)的力臂增大，基礎(chǔ)的抗傾覆比較容易滿足。
4 結(jié)論與建議
1)本文給出了約束式擋土墻和懸臂式擋土墻及其條形基礎(chǔ)的詳細(xì)算法。通過實(shí)例可以看出，擋土墻對(duì)基礎(chǔ)的影響較大，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮擋土墻對(duì)基礎(chǔ)的影響。
2)約束式擋土墻由于擋土墻為以整體，荷載對(duì)稱不存在基礎(chǔ)的傾覆和滑移，從概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)出發(fā)應(yīng)考慮增加約束頂板的剛度以及基礎(chǔ)之間填土的的壓實(shí)度，使基礎(chǔ)整體有更大的安全儲(chǔ)備。
3) 懸臂式擋土墻對(duì)條形基礎(chǔ)的影響比約束式擋土墻對(duì)基礎(chǔ)的影響更大。由于懸臂式擋土墻的基礎(chǔ)寬度較大，基礎(chǔ)的抗傾覆比較容易滿足。同時(shí)，考慮增加基礎(chǔ)填土方向的長度，相應(yīng)減少相反方向基礎(chǔ)的長度，可以相應(yīng)的減少基礎(chǔ)的寬度，達(dá)到優(yōu)化基礎(chǔ)的目的。
