第三章挡土墙和微型桩基础组合桥台设计3.1简介钢筋混凝土轻型桥台，是利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。主要可分为薄壁轻型桥台和支撑梁轻型桥台。其优点是结构自重轻，施工方便。轻型桥台是桥台的一种形式，还有重力式桥台、框架式桥台、组合式桥台等形式。轻型桥台适用于小跨径桥梁，桥跨孔数与轻型桥墩配合使用时不宜超过3个，单孔跨径不大于13m，多孔全长不宜大于20m。桩基挡墙的挡土部分为悬臂式挡墙，基础部分采用钢筋混凝土钻孔灌注桩或打入桩等桩基础。以桩基作为挡墙结构的基础，解决了一般悬臂式挡墙必须依靠增大基础尺寸来提供抗倾覆滑移反力和减小地基承载力的问题，进而能够减小挖方段的开挖量，这可通过对桩基挡土墙案例的分析，说明其计算过程和适用性。一般悬臂式挡土墙是通过立壁承受土体侧压力，通过底板提供抗倾覆滑移反力的墙式构造物。通常依靠改变底板尺寸来提供足够的支撑反力，采用浅基础或复合地基处理，提高天然地基承载力。我国大部分地区天然地基承载力或经过复合地基处理的地基承载力一般不超过150kPa～200kPa，故我国公路、铁路路基等相关设计规范中均规定其墙高不宜超过6m。与浅基础处理和复合地基处理相比，桩基础等深基础处理能够提供较高的竖向地基承载力，同时还能提供前者不具备的水平承载力，因此采用支挡体系的挡土墙与桩基础结合，将能使挡土墙的适用范围扩大一步。本文将以钢筋混凝土悬臂式挡墙（结构体系如图1所示）为例，阐述这种体系的计算分析。一般结构的悬臂式挡墙其结构主要由立壁、墙踵、墙趾构成。体系的水平滑移倾覆稳定性主要依靠墙身自重和墙踵板上方填土的重力来保证，而墙趾板主要用来减小基底应力.倘若挡墙高，土压力大，就需要增加立壁、底板的厚度和钢筋数量来抵抗立壁上的弯矩，增加墙踵、墙趾的长度来抵抗土压力产生的倾覆力矩，并减小墙趾处的地基应力。而对于挖方段挡墙，增加墙踵长度后将显著增大基础的开挖量，增加墙趾长度后也有可能导致其伸入路下，造成路面的纵向沉降裂缝。以灌注桩或者打入桩作为挡墙的基础，挡墙的基底应力、抗倾覆稳定性及抗滑稳定性等结构特性不再由底板尺寸和基底土特性决定，而是由桩基础来支撑挡墙并抵抗挡墙的倾覆及滑动。这种挡墙对于天然地基承载力较差或挖方段挡墙，墙体需要开挖、无条件布置拉筋带并且墙身高度大于6m的情况，较一般的悬臂式挡墙有明显优势。这两种情况下，一般悬臂式挡墙都需要增大底板尺寸用以抗倾覆和滑移、减小基底应力，而增大底板尺寸，尤其是墙踵，将导致开挖土方工程量大幅度增加。选用桩基础与挡墙结合，其构造简单、施工方便，可以较好地发挥材料的强度性能，实现较小的开挖量。3.2挡土墙桥台尺寸设计及荷载计算试设计桥台尺寸如下图所示桥台尺寸图（单位：dm）3.2.1恒载计算恒载可以为桥台自重，桥台上土自重和上部恒载组成，桥台尺寸如下图所示。1.桥台、承台及上部填土重力计算桥台背墙：0.4×2.5×60×25=1500kN台身重：1×7×60×25=10500kN承台重：1×4×60×25=6000kN承台上土的加权平均重度：γm=∑γihi∑hi＝17×2.5+17×0.9+18×1.3+18×3.9+0.9×209.5＝17.8kN/m3承台上土重：2×9.5×60×17.8=20292kN∑P=1500+10500+6000+20292=38292kNM=−1500×(4/2−2−0.4/2)−10500×(4/2−2−1/2)−20292×(4/2−2+1)=−14742kN⋅m2．上部构造恒载计算本飞机滑行道桥为22+28+28+22跨径预应力混凝土连续箱梁桥，桥厚2.5m，桥梁设计总宽度为60m。P恒=（112×60×2.5×30）∕20=25200kNex=1−(4/2−2−1/2)=1.5mM恒=P恒×ex=25200×1.5=37800kN⋅m3.2.2桥台后土压力计算：1、台后填土表面无飞机时土压力计算将两层土的重度内摩擦角按土层厚度进行加权平均，得：γm=∑γihi∑hi＝17×2.5+17×0.9+18×1.3+18×3.9+0.9×209.5＝17.8kN/m3ϕm=∑ϕihi∑hi＝22×2.5+14×0.9+18×1.3+30×3.9+0.9×349.5=25.1°台后填土自重引起的主动土压力:EA=12γmH2KaB式中：γm——墙后填土重度的加权平均值（kN/m3）；H――土压力作用的高度；B――土压力作用的宽度；Ka――主动土压力作用系数。土压力作用系数如下：Ka＝cos2(ϕm−ε)cos...
