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关于挡土墙,你必须要知道这些

2018-03-07  勇敢而率...

挡土墙类型与构造

一、基本概念

什么是挡土墙

挡土墙用途与目的

挡土墙各部分名称

挡土墙:用来支撑天然或人工斜坡土体(路基填土或山坡土体)不致坍塌以保持土体稳定性,或使部分侧向荷载传递分散到填土上的一种结构物。

挡土墙的用途与目的

由于土体自重、土上荷载或结构物的侧向挤压作用,挡土结构物所承受的来自墙后填土的侧向压力。

挡土墙各部分名称

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二、挡土墙类型及适用范围

按刚度及位移方式: 刚性挡土墙, 柔性挡土墙

按用途和使用场合(路基横断面位置):路堑挡土墙,山坡挡土墙,路肩挡土墙,路堤挡土墙

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按支挡原理和结构特点

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重力式挡土墙

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衡重式挡土墙

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半重力式挡土墙

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悬臂式挡土墙

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扶壁式挡土墙

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加筋土挡土墙

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加筋土挡土墙

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锚杆挡土墙

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柱板式挡土墙

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柱板式挡土墙

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垛式挡土墙

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竖向预应力锚杆挡土墙

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土钉式挡土墙

重力式挡土墙

特点:依靠墙身自重抵御土压力;形式简单,取材容易,施工简便。

适用范围:石料丰富(或用水泥混凝土);地基良好

衡重式挡土墙

特点

利用衡重台上填土的重量和全墙重心的后移,增加墙身稳定,节约断面尺寸;

墙面陡直,下墙墙背仰斜,可降低墙高,减少基础开挖。

适用范围:山区、地面横坡陡峻的路肩墙,也可用于路堑墙(兼有拦挡坠石作用)或路堤墙

半重力式挡土墙

特点

在墙背加入少量钢筋,以减薄墙身,节省圬工墙趾较宽,以保证基底宽度,必要时,在墙趾处设少量钢筋

适用范围:缺乏石料地区一般适用于低墙

悬臂式挡土墙

特点:由立壁、墙趾板、墙踵板,三个悬臂梁组成,断面尺寸较小;墙高时,立壁下部的弯矩大,耗钢筋多,不经济。

适用范围:缺乏石料地区;作为一般高度的路肩墙,地基情况较差时也可使用。

扶壁式挡土墙

特点:沿悬臂式墙的墙长,隔一定距离加一道扶壁,把立壁与墙踵板连接起来。

适用范围:在高墙时,较悬臂式经济,其余同悬臂式挡土墙

加筋土挡土墙

特点:由面板、拉筋及填料三部分组成,借拉筋与填料之间的摩擦力保持墙身稳定;施工简便,造价较低,外型美观;

对地基的适应性强,占地少。

适用范围:缺乏石料地区;适用于石质土、砂性土、黄土地区修建较高的路肩墙;不宜用于受水流冲淹地段。

锚杆挡土墙

特点:由钢筋混凝土墙面(整体板壁或肋柱及挡板)和锚杆组成,依靠锚固在岩层(或土层)内的锚杆的水平拉力承受土压力,维持全墙平衡;属轻型结构,材料节省;基底受力小,基础要求不高。

适用范围:高路堑墙,高路肩墙,抗滑挡土墙;备有钻机、压浆泵等设备。

锚定板挡土墙

特点:由钢筋砼墙面、拉杆和锚定板组成,借埋置在破裂面后稳定土层内的锚定板和拉杆拉住墙面,保持墙身稳定;

拼装简易、施工快;结构轻便,柔性大。

适用范围:高路肩墙或路堤墙,特别是地基不良时。

柱板式挡土墙

特点:由钢筋棍凝土立柱、挡板底粱、底板、基座和钢拉杆组成,借底板上部土体的自重作用平衡全墙;

因底板位置升高,基础开挖量较悬臂式和扶壁式少;

构件轻便,可预制拼装,快速施工

适用范围:高墙;适用于支挡土质路堑高边坡或处治边坡坍滑;也可用于路堤墙

柱板式挡土墙

特点:由钢筋混凝土锚固桩和挡土板组成;利用深埋的锚固段的锚固作用和被动抗力抵抗侧向土压力,维护挡土墙的稳定;开挖面小,施工较为安全。

适用范围:岩质地基、土压力较大、要求基础深埋的地段;墙高不受一般挡土墙高度的限制。

垛式挡土墙

特点:用钢筋混凝土预制杆件纵横交错拼装成框架,内填土或石,借其自重抵御土体的推力;施工简便,迅速;允许地基产生一定的变形损坏后,修复较易。

适用范围:高路肩墙、路堤墙、抗滑挡土墙;缺乏石料地区。

竖向预应力锚杆挡土墙

特点:锚杆竖向砌筑于墙身内锚固在地基中,最后张拉锚杆,利用锚杆的弹性回缩对墙身施加预应力来提高挡土墙的稳定性。

适用范围:适用于岩质地基,多用于抗滑挡土墙;轻型钻机或人工冲孔设备。

土钉式挡土墙

特点:由土体、土钉和喷射砼护面板三部分组成;土钉加固天然土体,并与护面板相结合,形成类似于重力式挡土墙的复合加强体,使开挖坡面稳定;工艺简单、材料用量与工程量较少,可自上而下分级施工。

适用范围:对土体适应性强;常用于稳定挖方边坡,也可作为挖方工程的临时支护。

三、挡土墙布置

挡土墙的布置,通常在路基横断面和墙趾纵断面上进行。

1、挡土墙的位置的选定

路堑挡土墙大多数设在边沟旁。

山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处,墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定。

路肩墙与路堤墙,视墙高或截面圬工数量、基础情况选用。

沿河路堤设置挡土墙时,应结合河流情况来布置,注意设墙后仍保持水流顺畅,不致挤压河道而引起局部冲刷。

2.挡土墙的纵向布置

挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行,布置后绘成挡土墙正面图。

关于挡土墙,你必须要知道这些

布置的内容有:

确定挡土墙的起迄点和墙长,选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。

按地基及地形情况进行分段,确定伸缩缝与沉降缝的位置。

布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时,挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。

置泄水孔的位置,包括数量、间隔和尽寸。

3.横向布置

横向布置,选择在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处,以及其它必需桩号的横断面图上进行。

根据墙型、墙高、地基及填土的物理力学指标等设计资料,进行挡土墙设计或套用标准图,确定墙身断面、基础形式和埋置深度,布置排水设施等,并绘制挡土墙横断面图。

4.平面布置

对于个别复杂的挡土墙,如高、长的沿河挡土墙和曲线挡土墙,除了纵、横向布置外,还应作平面布置,绘制平面图,标明挡土墙与路线的平面位置及附近地貌和地物等情况,特别是与挡土墙有干扰的建筑物的情况。

沿河挡土墙还应绘出河道及水流方向,其它防护与加固工程等。

四、防排水措施

(1)设置目的

①疏干墙后土体并防止地面水、地下水下渗;

②以免墙身承受额外的侧压力(静水压力、冻胀压力、膨胀压力);

③不使承载力下降;

④延长拉筋的使用寿命等。

(2)排水措施:

墙后坡面、加筋体顶面:设置排水沟、夯实地表松土和铺筑封闭层等,减少降水和地表径流的下渗。

路堑墙墙趾前边沟:予以铺砌加固,以防边沟水渗入基础。

非浸水加筋土挡墙:当面板基础埋深小于 1m 时,宜在地表下设置宽为 1m 的混凝土或浆砌片石散水。

浆砌墙:为防积水,应设置泄水孔。直径: 5~10cm 圆孔或 5cm~10cm 、 10cm ~10cm 、 15cm ~20cm 的方孔,间距一般为 2~3m ,上下交错布置。

最下排泄水孔的出水口底部高出地面(路堑墙为边沟水位,浸水墙为常水位) 0.3m ,保证顺利泄水;

进水口底部,应铺设 0.3m 厚的粘土层,以防水分渗入基底。

进水口周围,应采用具有反滤作用的粗颗粒材料覆盖(冻胀时,最好用炉渣),以免填料流失而阻塞孔道。

当填料透水性差(如细粒土)或有冻胀可能时,在墙身和面板后设置排水、反滤或防冻层。采用厚度不小于 0.3m (或 0.5m )的砂砾、碎石等材料。渗水量大时,可增设渗沟,把水排泄到墙外。干砌挡墙:因墙身透水,可不设泄水孔。

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五、沉降伸缩缝

沉降缝设置目的:为避免地基不均匀沉降引起墙身开裂,须设置沉降缝,按墙高、地基性质变化设置;伸缩缝设置目的: 为防止圬工砌体因结硬收缩和温度变化产生裂缝,须设置沉降缝。通常设在同一位置(合并设置),称沉降伸缩缝。分段设计与施工:根据地形、地基情况 土质地基: 每隔 10~15m (加筋土挡墙可达 30m)设置 岩石地基:间距可适当增大。缝宽: 一般为 2~3cm ,自墙顶做到基底。

① 浆砌挡墙:缝内用胶泥填塞;当渗水量大或冻害严重地区,宜用沥青麻筋或沥青木板等弹性材料,沿墙内、外、顶三方填塞,深度不宜小于 15cm ;当填石且冻害不严重时,可不嵌填材料,仅设空缝。

② 干砌挡墙:接缝两侧选用平整石块砌筑,使形成竖直通缝。

③加筋土挡墙沉降缝:采用异形面板,形成直缝,缝宽 1~2cm ,内填上述弹性材料。

④钢筋混凝土悬臂式和扶壁式挡墙伸缩缝:可采用企口缝,间距不超过 30m ,其间设置表面有 V 形缺口的收缩缝(钢筋不切断),间距约 10m 。

六、基础

1、基础类型

天然地基、扩大基础、钢筋混凝土底板、台阶基础和拱形基础等。

一般挡土墙可直接建造在天然地基上。

加筋土挡墙面板,除平整的坚硬地基外,其底部应设置宽不小于 0.3m 、厚不小于 0.2m 的条形混凝土基础(基座)。

关于挡土墙,你必须要知道这些

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① 当地基较弱、地形平坦、墙身较高时,为减小基底应力和提高抗倾覆能力,可采用扩大基础。墙趾台阶宽度,不得小于 0.2m ;高度按材料的刚性角(浆砌材料为 35o ,混凝土为 40o)确定。

② 地基为软弱土层时,可用砂砾、碎石等材料换填,以扩散基底应力和增加抗滑能力;或采用桩基础。

③墙趾处地面横坡较陡,地基为较完整坚硬的岩层时,为减少基坑开挖和节省圬工,可 将基础底面做成台阶形。

台阶的高宽比不应大于 2 : 1, 宽度不宜小于 0.5m 。

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2、基础埋置深度

应埋置足够的深度,以保证其稳定性。

土质地基:①无冲刷时,天然地面以下至少1m(加筋挡墙面板基础底面不小于 0.6m)

③有冲刷时,冲刷线以下至少1m。

③受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时,采用1.25m,但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层,垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。

岩石地基: 1. 应清除表面风化层,基础嵌入基岩的深度不少于 0.15~0.60m (按岩石的坚硬程度和抗风化能力而定);

2. 当风化层较厚又难以全部清除,可根据岩石的风化程度及其相应的容许承载力将基底埋在风化层中。

3. 当墙前地面横坡较大时,应留出足够的襟边宽度,以防剪切破坏;对加筋体,则设宽度不小于 1m 的护脚。

4.当挡土墙位于地质不良地段,地基土内可能出现滑动面,应将基底埋置在滑动面以下 一定深度(抗滑墙埋入稳定岩层中的深度应不小于 0.5m ,稳定土层中不小于 2.0m),或采取其它措施,以防墙随土体一起滑动。

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七、挡土墙设计基本资料

1、调查、勘测目的、方法和内容

目的:收集设计和施工所需的资料;经济合理的设计

调查项目:①土压力设计参数 ②地基承载能力计算参数 ③验算稳定性所需设计参数 ④计算基础沉降所需参数 ⑤周围环境条件 ⑥设计沿河挡土墙所需的水文资料 ⑦施工条件

2、挡土墙设计基本资料

挡土墙总体设计资料,墙址地形、地质平面图,墙址地质纵断面图,地质横断面图

挡土墙设计主要物理力学指标,水文资料,其它资料

3、常用设计参数填土的物理力学性质,墙背摩擦角,基底摩擦系数,拉筋似摩擦系数,地基承载能力

建筑材料容重,砌体的容许应力和设计强度,混凝土的容许应力和设计强度

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