CN109457726A - 一种带抗剪板的挡墙及其优化设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土木工程技术领域，公开了一种带抗剪板的挡墙及其优化设计方法。该带抗剪板的挡墙，包括挡墙，设置在墙顶上的抗剪板、填充在墙背和所述抗剪板下的下填土区以及填充在所述抗剪板上部的上填土区；所述下填土区以破裂面为界，在所述墙背右侧、所述破裂面左侧以及所述抗剪板下侧之间区域是滑动区，在所述破裂面右侧和所述抗剪板下侧区域是稳固区；所述抗剪板一端与所述墙顶连接，所述抗剪板另一端伸入所述稳固区内；所述抗剪板水平放置。其优化设计方法包括：设计初始挡墙，确定初始挡墙的高度；依据填土方式，设计抗剪板的结构；计算初始挡墙墙顶的垂直荷载；考虑初始挡墙墙顶的垂直荷载，优化设计初始挡墙，得到挡墙的最终设计。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种带抗剪板的挡墙及其优化设计方法。
背景技术
在挡墙设计过程中，挡墙经常面临着挡墙顶部以上较厚填土产生的土压力造成挡墙抗倾覆和抗滑的问题。要满足抗倾覆及抗滑要求往往需要增大挡墙体积和挡墙的尺寸，在墙体内设置抗弯刚度较大的钢筋混凝土构件，挡墙基底设置倾斜，设置凸榫等等。这样就造成需要加大圬工量，增加建设成本。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种带抗剪板的挡墙及其优化设计方法，能够增加挡墙的抗倾覆，提高挡墙的稳定性。通过增加抗剪板加强挡墙的抗倾覆和抗滑稳定系数，也大幅减小了偏心矩。
为了达到上述目的，本发明的一种带抗剪板的挡墙及其优化设计方法采用以下技术方案予以实现。
技术方案一：一种带抗剪板的挡墙，其特征在于，包括挡墙，与被支承土体直接接触的所述挡墙的部位是墙背、与所述墙背相对的并且临空的所述挡墙的部位是墙面、与地基直接接触的所述挡墙的部位是墙底、与墙底相对的所述挡墙的顶面是墙顶、所述墙底的前端是墙趾、所述墙底的后端是墙踵、设置在所述墙顶上的抗剪板、填充在所述墙背和所述抗剪板下的下填土区以及填充在所述抗剪板上部的上填土区；
所述下填土区以设计破裂面为界，在所述墙背右侧、所述破裂面左侧以及所述抗剪板下侧之间区域是滑动区，在所述破裂面右侧和所述抗剪板下侧区域是稳固区；
所述抗剪板一端支撑于所述墙顶，所述抗剪板另一端伸入并支撑于所述稳固区；
所述抗剪板水平放置。
进一步地，所述抗剪板一端搭设并支撑于所述墙顶以上的土体中。
进一步地，所述抗剪板一端铰接并支撑于所述墙顶或者固定连接并支撑于所述墙顶。
进一步地，所述抗剪板是钢筋混凝土板、金属板、筋带或锚杆体等起到所述例子作用构件。
进一步地，所述抗剪板的上表面是增加摩擦力措施的凹凸面或粗糙面，所述抗剪板的伸入稳固区的端部设置锚固结构增强抗拔力。
本发明技术方案提供的带抗剪板的挡墙，根据设计的挡墙，在挡墙的墙顶铰接或者固定连接或者搭设支撑于墙顶一个抗剪板。抗剪板水平放置，抗剪板下侧是下填土区，抗剪板的上侧是上填土区。依据填土方式计算破裂角的大小，确定破裂面位置，依据破裂面的位置确定抗剪板的长度，抗剪板的长度从挡墙的墙顶延伸到稳固区内足够长的距离。抗剪板下侧、挡墙右侧和破裂面左侧区域是滑动区，抗剪板下侧和破裂面右侧是稳固区。抗剪板的宽度依据发生剪力过程中抗剪板不发生旋转为基准。抗剪板结构根据上填土区的载荷和/或载荷分布设计计算。抗剪板的上表面是增加摩擦力措施的凹凸面或粗糙面。抗剪板的伸入稳固区的端部还可以设置锚固结构增强抗拔力。
该带抗剪板的挡墙在墙顶搭设或铰接或固定连接抗剪板，抗剪板的另一端延伸过土体的破裂面伸到土体的稳固区，这样墙顶和抗剪板以上的土体力转化成载荷和/或载荷分布，土体对挡墙的侧向力会大大减少，提高挡墙的稳定性。该装置结构简单，施工方便，经济效果好，扩大了挡墙的使用范围。
技术方案二：其带抗剪板的挡墙的优化设计方法，包括如下步骤：
步骤a设计初始挡墙，确定初始挡墙的高度；
步骤b依据填土方式，计算初始破裂角，确定初始破裂面位置和稳固区；
步骤c根据初始挡墙的高度和初始破裂面位置计算高于初始挡墙墙顶的上填土区的荷载和/或荷载分布；
步骤d设计抗剪板：根据初始挡墙墙顶到稳固区的水平距离，确定抗剪板的长度；再根据抗剪板的长度和上填土区的荷载和/或荷载分布，确定抗剪板的强度；最后根据抗剪板的强度，设计抗剪板的结构；
步骤e假设抗剪板水平搭设在初始挡墙墙顶和稳固区，根据上填土区的荷载和/或荷载分布以及抗剪板的自重，计算初始挡墙墙顶的垂直荷载；
步骤f考虑初始挡墙墙顶的垂直荷载，优化初始挡墙，得到挡墙的最终设计。
进一步地，所述步骤d设计抗剪板时，根据初始破裂面位置，设计抗剪板长度，使得抗剪板能够水平截断初始破裂面。
进一步地，所述步骤d设计抗剪板时，根据抗剪板上土压力产生的摩擦力计算抗剪板的抗拔力；根据抗拔力来计算抗剪板的设计抗拉强度，再依据抗拉强度优化设计抗剪板的结构。
进一步地，所述步骤f中，依据挡墙设计规范和所述载荷和/或载荷分布，计算挡墙的地基承载力，优化挡墙的地基设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明的一种实施方式的带抗剪板的挡墙的示意图；
图2是本发明的一种实施方式带抗剪板的挡墙受力示意图；
图3是本发明的一种实施方式未带抗剪板的挡墙示意图；
图4是本发明的一种实施方式带抗剪板的挡墙的抗剪板受力示意图；
在以上图中：挡墙1、墙背11、墙面12、墙底13、墙顶14、墙趾15、墙锺16、抗剪板2、下填土区3、破裂面31、滑动区32、稳固区33、上填土区4、土柱载荷5。
具体实施方式
为了使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
参考图1、图2、图3和图4，一种带抗剪板的挡墙及其优化设计方法，该带抗剪板的挡墙主要包括：挡墙1，与被支承土体直接接触的挡墙1的部位是墙背11、与墙背11相对的并且临空的挡墙1的部位是墙面12、与地基直接接触的挡墙1的部位是墙底13、与墙底13相对的挡墙1的顶面是墙顶14、墙底13的前端是墙趾15、墙底13的后端是墙踵16、设置在所述墙顶14上的抗剪板2、填充在所述墙背11和所述抗剪板2下的下填土区3以及填充在所述抗剪板2上部的上填土区4。
其中，下填土区3以设计破裂面31为界，在墙背11右侧、破裂面31左侧以及抗剪板2下侧之间区域是滑动区32，在破裂面31右侧和抗剪板2下侧区域是稳固区33。
抗剪板2水平放置，抗剪板2一端支撑在挡墙1的墙顶14上铰接或者固定连接或者仅搭设支撑于墙顶14上，抗剪板2的另一端伸入下填土区3的稳固区33上。抗剪板2的长度是从挡墙1的墙顶14延伸到下填土区3的稳固区33上的距离。抗剪板2的宽度依据发生剪力过程中抗剪板2不发生旋转为基准。抗剪板2的厚度和配筋根据上填土区4的抗滑余力来计算。抗剪板2的结构在填方时是钢筋混凝土板、金属板、筋带、土工材料或具有抗剪板力学功用的组合体，抗剪板2的结构在挖方时是锚杆体。抗剪板2的上表面是增加摩擦力措施的凹凸面或粗糙面，抗剪板2的伸入稳固区33的端部设置锚固结构增强抗拔力。安全系数依据国家相关的混凝土、锚杆、筋带等规范确定。
带抗剪板的挡墙和未带抗剪板的挡墙主要从土压力大小、抗滑安全系数、抗倾覆安全系数、地基承载力要求数值进行计算比较，给出其带抗剪板的挡墙的优化设计步骤如下：
步骤a设计初始挡墙，确定初始挡墙的高度；
步骤b依据填土方式，计算初始破裂角，确定初始破裂面位置和稳固区；
依据库伦土压力计算公式：E＝Gsin(90°-θ-φ)/(sin(θ+ψ)) ⑴
式中：G——土契重(土契上有荷载时，包括荷载重)；
θ——破裂面与垂直线的夹角；
φ——土的内摩察角；
ψ——φ+α+δ
α——墙背的倾角；
δ——墙背与填料之间的内摩察角；
带抗剪板的挡墙的G一部分变为荷载，就是抗剪板以上填土，由于抗剪板隔断了破裂面的上延，使抗剪板以上的填土部分变为荷载作用在新的破裂面以上的土体上。
带抗剪板的挡墙的G将变小，即G＝G1+G2，其中G1为抗剪板下破裂面左侧土体的重力，G2是抗剪板和破裂面相交处左侧抗剪板上土体的重力，为荷载形式。
未带抗剪板的挡墙的G＝G1+G2+G3，其中G1和G2与带抗剪板的挡墙的相同，G3为破裂面和抗剪板相交处右侧抗剪板上土体重力。
通过比较，带抗剪板的挡墙土压力相对于未带抗剪板的挡墙土压力少了G3，土压力减小。
公式dE/dθ＝0 ⑵
由库伦理论公式(1)和公式(2)，计算出未带抗剪板的挡墙的破裂角θ1大小，依据破裂角确定出破裂面的位置，然后依据计算所得破裂角计算土对挡墙的土压力值。
步骤c根据初始挡墙的高度和初始破裂面位置计算高于初始挡墙墙顶的上填土区的荷载和/或荷载分布；
步骤d设计抗剪板：根据初始挡墙墙顶到稳固区的水平距离，确定抗剪板的长度；再根据抗剪板的长度和上填土区的荷载和/或荷载分布，确定抗剪板的强度；最后根据抗剪板的强度，设计抗剪板的结构；
G＝G2+G3+R(矢量式) ⑶
FG＝Gsin(90°-θ1) ⑷
FK＝μGcos(90°-θ1)+Rsin(90°-θ1) ⑸
F＝FG-FK ⑹
FG——下滑力；
FK——抗滑力；
F——G2+G3剩余下滑力；
G——土体的力G2+G3和对土体反作用力R的合力；
R——抗剪板反作用力R1和G3土契下面破裂面以下土体对G2+G3土契的反作用力R2合力，但由于R2垂直于破裂面，因此在计算下滑力时，它在下滑方向上的分力是零，因此，R可以为抗剪板对G2+G3土契的反作用力，若抗剪板搭接在挡墙顶还包含挡墙顶对抗剪板的反作用力；
μ——土内之间的摩察系数，其值为tgφ；
θ1——不考虑加抗剪板状态下的破裂面与垂直线的夹角；
R反力的计算是依据挡墙能提供的最大反力情况下，考虑G1和G2共同作用下平衡能提供的G1土契能提供的最大反弹力。如果挡墙提供的最大反弹力是依据带抗剪板的挡墙计算的结果，在忽略抗剪板自身重量的情况下：
R＝-G2 (7)
那么(4)和(5)分别变为下面的(9)式和(10)式：
下滑力FG＝G3sin(90°-θ1) (8)
抗滑力FK＝μG3cos(90°-θ1)+G2sin(90°-θ1) (9)
Q＝KτF (10)
Q——抗剪板需要的抗剪力；
Kτ——板的抗剪强度系数，依据混凝土设计相关规范取值。
依据公式(10)计算抗剪力，再依据相关规范和计算的抗剪力结果计算抗剪板的厚度及抗剪配筋。
步骤e假设抗剪板水平搭设在初始挡墙墙顶和稳固区，根据上填土区的荷载和/或荷载分布以及抗剪板的自重，计算初始挡墙墙顶的垂直荷载；
步骤f考虑初始挡墙墙顶的垂直荷载，优化初始挡墙，得到挡墙的最终设计。
优选地，步骤d设计抗剪板时，根据初始破裂面位置，设计抗剪板长度，使得抗剪板能够水平截断初始破裂面。
优选地，步骤d设计抗剪板时，根据抗剪板上土压力产生的摩擦力计算抗剪板的抗拔力；根据抗拔力来计算抗剪板的设计抗拉强度，再依据抗拉强度优化设计抗剪板的结构。
依据支撑于墙顶上抗剪板的带抗剪板的挡墙，计算抗滑能力。
KC＝(W+EY+Fw)f/(EX-Fb) (11)
KC——抗滑稳定系数；
W——挡墙重力，悬臂式或扶壁式墙时，包括墙踵板上的土自重；
EX，EY——土压力的水平和垂直分力；
Fw——抗剪板作用在墙顶的压力，其值以平衡抗剪板为研究对象进行分析得到的之值；
Fb——抗剪板作用在墙顶的拉力等于上公式中抗剪板的抗拔力；
f——挡墙与地基之间的摩察系数；
Fw和Fb有抗剪板作用下计算抗滑能力增加的力。
Fb＝2μ1R (12)
Fb——抗拔力
R——抗剪板上下面受到土的压力；
μ1——土与抗剪板之间的摩察系数；
Rm＝KLFb/(h×1) (13)
Rm——抗剪板设计抗剪强度；
KL——抗剪板设计抗剪强度安全系数；
Fb——抗剪板设的抗拔力；
h——抗剪板的厚度，由抗剪板要求的剪力初步确定。
若不能满足抗剪强度可以增加抗剪板厚度和增加配筋来满足抗剪板的抗拉设计强度。
优选地，步骤f中，依据挡墙设计规范和所述载荷和/或载荷分布，计算挡墙的地基承载力，优化挡墙的地基设计。
滑移稳定计算：根据公式(11)计算滑动稳定性。
抗剪板挡墙地基应力计算：
e＝B/2-ZN＝B/2-(WZW+EYZY+F b Z F-EXZX)/(W+EY) (14)
e——偏心距；
ZN——作用于基底的合力的法向分力N对于O点的力臂；
当e≤B/6时，墙趾15或墙踵16处的压应力按下式计算：
σ1，2＝(W+EY)(1±6e/B)/B； (15)
F b Z F有抗剪板作用下计算偏心距增加的力矩；
抗剪板挡墙的抗倾覆力稳定性计算：
WZW+EYZY+FbZF＝KOEXZX (16)
KO——倾覆稳定系数；
W——挡墙重力，悬臂式或扶壁式墙时，包括墙踵板上的土自重；
EX，EY——主动土压力的水平和垂直分力；
Fb——抗剪板作用在墙顶的拉力等于上公式中抗剪板的抗拔力；
H——挡墙总高；
ZX——EX.,墙趾15到O点的力臂；
ZY——EY.,墙趾15到O点的力臂；
ZW——W,墙趾15到O点的力臂；
ZF——Fb,墙趾15到O点的力臂；
FbZF有抗剪板作用下计算抗倾覆增加的力矩。
抗剪板的长度按以下步骤：1.依据抗拔力来确定抗剪板的长度，如果抗拔力不足，可延长抗剪板的长度；2.依据抗剪板2在抗剪力要求下计算抗剪板2的结构，如果在挡墙1整体稳定性中发现仍然存在稳定性问题，那么要将抗剪板2继续延长到破裂面内足够长度，这样就需要继续计算抗剪板2抗剪要求下的抗剪板2结构；3.最后依据上述两项要求确定及配筋情况综合确定抗剪板的长度。
抗剪板的厚度按以下步骤：1.现依据抗剪板抗剪要求确定抗剪板的厚(h)；2.再依据抗剪板的抗拔力确定抗剪板的拉力，最后依据抗剪板的抗拉强度确定抗剪板厚度；3.最后依据上述两项要求确定及配筋情况综合确定抗剪板的厚度。
带抗剪板的挡墙是土柱载荷5填土的处理方法(方案一)，未带抗剪板的挡墙是原始填土处理方法(方案二)，对带抗剪板的挡墙和未带抗剪板的挡墙在土压力大小、抗滑安全系数、抗倾覆安全系数、地基承载力要求方面进行计算结果比较如下：
1、墙身尺寸:
墙身高:6.500(m)、墙顶宽:1.000(m)、面坡倾斜坡度:1:0.250、背坡倾斜坡度:1:0.000。
采用1个扩展墙趾15台阶:墙趾15台阶b1:0.500(m)、墙趾15台阶h1:0.700(m)、墙趾15台阶与墙面坡坡度相同、墙底13倾斜坡率:0.100:1。
2、物理参数:
圬工砌体容重:23.000(kN/m3)、圬工之间摩擦系数:0.400、地基土摩擦系数:0.700、墙身砌体容许压应力:800.000(kPa)、墙身砌体容许弯曲拉应力:110.000(kPa)、墙身砌体容许剪应力:80.000(kPa)、材料抗压极限强度:2.500(MPa)、材料抗力分项系数:2.310、系数αs:0.0020。
3、挡墙类型:一般挡土墙；
墙后填土内摩擦角:35.000(度)、墙后填土粘聚力:0.000(kPa)、墙后填土容重:20.000(kN/m3)、墙背11与墙后填土摩擦角:20.000(度)、地基土容重:21.000(kN/m3)、修正后地基承载力特征值:500.000(kPa)。
地基承载力特征值提高系数:
墙趾15值提高系数:1.200、墙踵16值提高系数:1.300、平均值提高系数:1.000、墙底13摩擦系数:0.500。
地基土类型:岩石地基；
地基土内摩擦角:40.000(度)、土压力计算方法:库伦理论。
4、坡线土柱:
坡面线段数:2
第1个:距离2.000(m),宽度1.000(m),高度1.700(m)；
第2个:距离3.000(m),宽度1.000(m),高度3.400(m)；
第3个:距离4.000(m),宽度1.000(m),高度5.100(m)；
第4个:距离5.000(m),宽度1.000(m),高度6.800(m)；
第5个:距离6.000(m),宽度1.000(m),高度8.500(m)；
第6个:距离7.000(m),宽度1.000(m),高度10.200(m)；
第7个:距离8.000(m),宽度1.000(m),高度11.900(m)；
第8个:距离9.000(m),宽度1.000(m),高度13.600(m)；
第9个:距离10.000(m),宽度1.000(m),高度15.300(m)
第10个:距离11.000(m),宽度9.500(m),高度16.000(m)。
2 0.000 0.000 0
坡面起始距离:0.000(m)；
地面横坡角度:20.000(度)；
填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)；
墙顶14标高:0.000(m)；
挡墙1分段长度:10.000(m)。
5、组合系数:1.000
5.1挡墙1结构重力 分项系数＝1.000√；
5.2墙顶14上的有效永久荷载 分项系数＝1.000√；
5.3墙顶14与第二破裂面间有效荷载 分项系数＝1.000√；
5.4填土侧压力 分项系数＝1.000√；
5.5车辆荷载引起的土侧压力 分项系数＝1.000√。
6、土压力计算结果：
方案一：[土压力计算]计算高度为6.812(m)处的土压力，无荷载时的破裂角＝30.604(度)。
按实际墙背11计算得到:
第1破裂角：39.368(度)；
Ea＝179.699(kN)Ex＝168.861(kN)Ey＝61.461(kN)作用点高度Zy＝2.000(m)；
墙身截面积＝12.620(m2)、重量＝290.249(kN)。
方案二：[土压力计算]计算高度为6.812(m)处的土压力，无荷载时的破裂角＝40.586(度)。
按实际墙背11计算得到:
第1破裂角：40.586(度)；
Ea＝594.834(kN)、Ex＝558.961(kN)、Ey＝203.445(kN)、作用点高度Zy＝2.137(m)；
墙身截面积＝12.620(m2)、重量＝290.249(kN)。
经过计算抗剪板挡墙的土压力大大低于普通挡墙的土压力。
7、抗滑计算结果：
方案一：滑移验算满足:Kc＝1.379>1.300；
滑动稳定方程验算:方程值＝68.022(kN)>0.0，满足。
地基土层水平向:滑移力＝168.861(kN)抗滑力＝253.375(kN)
地基土层水平向滑移验算:Kc2＝1.500>1.300，满足
方案二：滑移验算不满足:Kc＝0.539≤1.300；
滑动稳定方程验算:方程值＝-217.382(kN)≤0.0，不满足；
地基土层水平向:滑移力＝558.961(kN)抗滑力＝352.764(kN)；
地基土层水平向滑移验算:Kc2＝0.631≤1.300，不满足。
经过计算结果得出带抗剪板的挡墙的抗滑能力大于未带抗剪板的挡墙的抗滑能力。
8、抗倾覆计算结果：
方案一：倾覆力矩＝285.013(kN-m)、抗倾覆力矩＝802.941(kN-m)；
抗倾覆验算:K0＝2.817>1.500，满足；
抗倾覆稳定方程验算:方程值＝395.753(kN-m)>0.0，满足。
方案二：倾覆力矩＝1019.658(kN-m)、抗倾覆力矩＝1246.643(kN-m)；
抗倾覆验算:K0＝1.223≤1.500，不满足；
抗倾覆稳定方程验算:方程值＝104.810(kN-m)>0.0，满足。
经过计算结果得出带抗剪板的挡墙的抗倾覆能力大于未带抗剪板的挡墙的抗倾覆能力。
9、地基承载力要求计算结果：
方案一：最大应力与最小应力之比＝152.067/81.499＝1.866；
作用于基底的合力偏心距验算:e＝0.158≤0.200*3.141＝0.628(m)，满足；
墙趾15处地基承载力验算:压应力＝152.067≤600.000(kPa)，满足；
墙踵16处地基承载力验算:压应力＝81.499≤650.000(kPa)，满足；
地基平均承载力验算:压应力＝116.783≤500.000(kPa)，满足；
方案二：基底压应力:趾部＝878.351(kPa)、踵部＝0.000(kPa)；
作用于基底的合力偏心距验算:e＝1.155>0.200*3.141＝0.628(m)，不满足；
墙趾15处地基承载力验算:压应力＝878.351>600.000(kPa)，不满足；
墙踵16处地基承载力验算:压应力＝0.000≤650.000(kPa)，满足；
地基平均承载力验算:压应力＝174.128≤500.000(kPa)，满足。
经过计算结果得出带抗剪板的挡墙的合力偏心距大大缩小，因此地基应力也相应会缩小。
综合以上方案一和方案二计算结果比较，带抗剪板的挡墙主要受影响的土压力大小、抗滑能力、抗倾覆能力、地基承载力方面结果远远安全于未带抗剪板的挡墙计算结果。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员是显而易见的。因此，在不偏离本发明的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种带抗剪板的挡墙，其特征在于，包括挡墙(1)，与被支承土体直接接触的所述挡墙(1)的部位是墙背(11)、与所述墙背(11)相对的并且临空的所述挡墙(1)的部位是墙面(12)、与地基直接接触的所述挡墙(1)的部位是墙底(13)、与墙底(13)相对的所述挡墙(1)的顶面是墙顶(14)、所述墙底(13)的前端是墙趾(15)、所述墙底(13)的后端是墙踵(16)、设置在所述墙顶(14)上的抗剪板(2)、填充在所述墙背(11)和所述抗剪板(2)下的下填土区(3)以及填充在所述抗剪板(2)上部的上填土区(4)；
所述下填土区(3)以破裂面(31)为界，在所述墙背(11)右侧、所述破裂面(31)左侧以及所述抗剪板(2)下侧之间区域是滑动区(32)，在所述破裂面(31)右侧和所述抗剪板(2)下侧区域是稳固区(33)；
所述抗剪板(2)一端与所述墙顶(14)连接，所述抗剪板(2)另一端伸入所述稳固区内(33)；
所述抗剪板(2)水平放置。
2.根据权利要求1所述的带抗剪板的挡墙，其特征在于，所述抗剪板(2)一端搭设并支撑于所述墙顶(14)以上的土体中。
3.根据权利要求1所述的带抗剪板的挡墙，其特征在于，所述抗剪板(2)与所述墙顶(14)的连接是铰接并支撑于所述墙顶(14)或者固定连接并支撑于所述墙顶(14)。
4.根据权利要求1所述带抗剪板的挡墙，其特征在于，所述抗剪板是钢筋混凝土板、金属板、筋带或锚杆体。
5.根据权利要求1所述的带抗剪板的挡墙，其特征在于，所述抗剪板(2)的板面设置有增加摩擦力措施的凹凸面或粗糙面的结构体，所述抗剪板(2)的伸入稳固区(33)的端部设置锚固结构。
6.根据权利要求1所述的带抗剪板的挡墙的优化设计方法，其特征在于，包括以下设计步骤：
步骤a 设计初始挡墙，确定初始挡墙的高度；
步骤b 依据填土方式，计算初始破裂角，确定初始破裂面位置和稳固区；
步骤c 根据初始挡墙的高度和初始破裂面位置计算高于初始挡墙墙顶的上填土区的荷载和/或荷载分布；
步骤d 设计抗剪板：根据初始挡墙墙顶到稳固区的水平距离，确定抗剪板的长度；再根据抗剪板的长度和上填土区的荷载和/或荷载分布，确定抗剪板的抗剪强度；最后根据抗剪板的抗剪强度要求，设计抗剪板的结构；
步骤e 假设抗剪板水平搭设在初始挡墙墙顶和稳固区，根据上填土区的荷载和/或荷载分布以及抗剪板的自重，计算初始挡墙墙顶的垂直荷载；
步骤f 考虑初始挡墙墙顶的垂直荷载，优化设计初始挡墙，得到挡墙的最终设计。
7.根据权利要求6所述的带抗剪板的挡墙的优化设计方法，其特征在于，所述步骤d设计抗剪板时，根据初始破裂面位置，设计抗剪板长度，使得抗剪板能够水平截断初始破裂面。
8.根据权利要求6所述的带抗剪板的挡墙的优化设计方法，其特征在于，所述步骤d设计抗剪板时，根据抗剪板上土压力产生的摩擦力计算抗剪板的抗拔力；根据抗拔力来计算抗剪板的设计抗拉强度，再依据抗拉强度优化设计抗剪板的结构。
9.根据权利要求6所述的带抗剪板的挡墙的优化设计方法，其特征在于，所述步骤f中，依据挡墙设计规范和所述载荷和/或载荷分布，计算挡墙的地基承载力，优化挡墙的地基设计。
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