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[科普中國]-踵部底板

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踵部底板簡稱踵板,是懸臂式擋土墻的組成部分懸臂式擋土墻利用底部踵板上的土重來保持穩(wěn)定。

概念踵部底板簡稱踵板,常用于擋土墻的固定。懸臂式擋土墻常由三個部分構(gòu)成,即立臂、趾板和踵板。

擋土墻的用途擋土墻是用來支撐天然邊坡或人丁填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。從邊坡穩(wěn)定性分析可知,當(dāng)邊坡穩(wěn)定系數(shù)沒有達到工程要求時.邊坡是不穩(wěn)定的.很有可能出現(xiàn)滑塌等破壞現(xiàn)象。這時需要采取工程措施保證邊坡穩(wěn)定性,而擋土墻往往是常用的一種保持邊坡穩(wěn)定的措施。在公路工程中.它廣泛應(yīng)用于公路路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁及河流岸壁等。因此.擋土墻的用途可簡要歸納如下:

①降低挖方邊坡高度,減少挖方數(shù)量,避免山體失穩(wěn)滑塌;

②收縮路堤坡腳。減少填方數(shù)量和占地面積.保證路堤穩(wěn)定;

③避免沿河路基擠縮河床.防止水流沖刷路基;

④防止山坡覆蓋層下滑和整治滑坡。

按照墻的設(shè)置位置。擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻等類型(圖1)。1

擋土墻的分類按照設(shè)置擋土墻的位置,路基擋土墻可分為路肩墻、路堤墻和路塹墻等,如圖2所示。2

擋土墻按材料和結(jié)構(gòu)特點的不同而有很多形式,其中應(yīng)用較多的有:石砌重力式、鋼筋混凝土薄壁式、錨定式、垛式和加筋土式等。

薄壁式擋土墻薄壁式擋土墻是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu).包括懸臂式和扶壁式兩種主要形式。

懸臂式擋土墻如圖3所示,它是由立壁和底板組成,具有三個懸臂,即立壁、趾板和踵板。當(dāng)墻身較高時.沿墻長每隔一定距離筑肋板(扶壁)聯(lián)結(jié)墻面板及踵板,稱為扶壁式擋土墻,如圖4所示。它們的共同特點是:墻身斷面較小.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不是依靠本身的重量。而主要是依靠踵扳上的填土重量來保證。它們自重輕,適用于墻高較大的情況(不大于7m),但需使用一定數(shù)量的鋼材,經(jīng)濟效果較好,其適用于石料缺乏地區(qū)。扶壁式擋土墻沿懸臂式墻的墻長,每隔一定距離設(shè)置一道扶壁,增強墻面板(立壁)與墻踵板的連接,以承受較大的彎矩作用,當(dāng)墻高時較懸臂式經(jīng)濟。1

扶壁式擋土墻設(shè)計墻踵板內(nèi)力的計算

墻踵板可視為支承于扶壁上的連續(xù)板,不計立板對它的約束,而視其為鉸支。內(nèi)力計算時,可將墻踵板順墻長方向劃分為若干單位寬度的水平板條,根據(jù)作用于墻踵上的荷載,對每一連續(xù)板條進行彎矩、剪力計算,并假定在每一連續(xù)板條上的最大豎向荷載均勻作用在板條上。

作用在墻踵板上的力有:計算墻背與實際墻背間的土重及活荷載、墻踵板自重、作用在墻踵板頂面上的土壓力豎向分力、由墻趾板固端彎矩M。作用在墻踵板上引起的等代荷載以及地基反力等。

墻踵板彎矩引起的等代荷載的豎直壓應(yīng)力可假設(shè)為拋物線分布,如圖5所示,其重心位于距固端5B/8處,由彎矩的平衡可得墻踵處的應(yīng)力:

將上述荷載在墻踵板上引起的豎直壓應(yīng)力疊加,即可按照連續(xù)梁求解墻踵板內(nèi)力。

由于假設(shè)了墻踵板與墻面板為鉸支連接,故不計算墻踵板橫向板條的彎矩和剪力。3

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所