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擋土墻設(shè)計范文第1篇

關(guān)鍵詞：衡重式擋土墻；結(jié)構(gòu)；設(shè)計；材料選擇

        1  土壓力計算中等效內(nèi)摩擦角的問題

        在土壓力的計算中，一般只考慮主動土壓力。設(shè)計計算時一般使用庫侖主動土壓力公式計算，但是庫侖理論假定墻后填土為砂性土（即c＝0），當(dāng)墻后填土為粘性土?xí)r，一般采用等效內(nèi)摩擦角?準0，通常取?準0=35°。等效內(nèi)摩擦角的確定可以采用三種不同的等效條件進行折算：①抗剪強度相等的條件；②朗肯總土壓力相等的條件；③朗肯土壓力對趾部力矩相等。這三種方法的計算結(jié)果都表明?準0隨擋土墻高度的增大而減小，如不考慮這種減少的影響，對高擋土墻的設(shè)計是偏不安全的。使用等效內(nèi)摩擦角的方法對填土高度6～8m時較為合適，用此角度計算高墻或低墻土壓力時則產(chǎn)生低墻偏大，高墻偏小的缺陷，依據(jù)它所設(shè)計出的擋土墻截面則低墻保守，高墻危險。

        通過分析三種等效內(nèi)摩擦角算法，從中選擇一種較為合理而又簡便的等效內(nèi)摩擦角的折算方法，便于直接采用庫侖理論及其計算公式設(shè)計高擋土墻，即先按朗肯總土壓力相等的條件折算等效內(nèi)摩擦角，再用庫侖理論及其計算公式計算土壓力。

        2  軟土地基中衡重式擋土墻的結(jié)構(gòu)

        地基承載力驗算是擋土墻設(shè)計中的必須內(nèi)容。在軟土地基中修筑衡重式擋土墻時，其結(jié)構(gòu)形式與地基承載力有著直接的關(guān)系。通過改變擋土墻結(jié)構(gòu)（譬如，適當(dāng)加寬擋土墻底寬），同時采用適當(dāng)?shù)姆椒▽Φ鼗M行加固處理，就可以使地基滿足衡重式擋土墻修筑的要求。在鶴大線黑石礁至河口段（華錄配套公路工程）一級公路的改擴建工程中，通過改變擋墻結(jié)構(gòu)（基底加寬15cm，外墻坡由1：0.05改為1:0.1）和用砂礫墊層加固地基的辦法進行衡重式擋土墻修建，這樣既節(jié)省了挖方和填方量，又縮短了工期。擋墻底面加寬時，需考慮以下事項：①基礎(chǔ)從哪邊加寬、要視墻后不同的填筑材料及計算的偏心距而定，偏心距越小越好，出現(xiàn)負偏心距更利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。②基礎(chǔ)加寬多少，要根據(jù)基礎(chǔ)所用不同材料、控制其擴散角在30～40°為宜。③加寬后，基礎(chǔ)與墻身聯(lián)結(jié)的變截面處最好砌成弧形，以防應(yīng)力集中產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。

        3  浸水條件下衡重式擋土墻的設(shè)計

        3.1 衡重式擋土墻的結(jié)構(gòu)形式  衡重式擋土墻的優(yōu)點在于利用衡重臺上部填土的土壓力作用和全墻重心的后移來增加墻身的穩(wěn)定，減小斷面尺寸；它的墻面陡直，下墻墻背仰斜，可大大降低墻高，減少基礎(chǔ)的開挖量。適用于山區(qū)、地面橫坡陡的路肩墻，也可用于路塹墻（上墻可用于攔擋落石）或路堤墻。

 一般在設(shè)置重力式擋土墻墻高超過8～10m時，就可以考慮采用衡重式擋土墻。其中有卸荷板式衡重式擋土墻。卸荷板又稱減壓板，它的作用是增加擋土墻的抗滑移穩(wěn)定性，它的位置根據(jù)計算來確定；為樁墻結(jié)構(gòu)的形式，在擋土墻基礎(chǔ)不能滿足要求或墻身要求太高時，可以采用此結(jié)構(gòu)形式。衡重式擋土墻的斷面尺寸一般為：上墻與下墻的比例為4:6，衡重臺寬度為墻高的0.25~0.35倍，墻頂取0.3~0.6m，胸坡坡度采用1:0.05，上墻俯斜坡度1:0.25~1:0.45，下墻仰斜坡度為1:0.25~1:0.30。墻面一般為直線形，其坡度應(yīng)與墻背坡度相協(xié)調(diào)。同時還應(yīng)考慮墻趾處的地面橫坡，在地面橫向傾斜時，墻面坡度影響擋土墻的高度，橫向坡度愈大影響愈大。因此地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為1:0.25~1:0.20，矮墻時也可采用直立；地面橫坡平緩時，墻面可適當(dāng)放緩，但一般不緩于1:0.35。在設(shè)計擋土墻時，斷面形式不宜變化過多，以免造成施工困難，并且應(yīng)當(dāng)注意不影響擋土墻的外觀。為增加擋土墻的抗滑移穩(wěn)定，當(dāng)基礎(chǔ)浸水時基底逆坡可以設(shè)置為0.05:1，而在巖石基底或不浸水條件下基底逆坡取0.07:1。

        3.2 衡重式擋土墻的布置  擋土墻的布置也是擋土墻設(shè)計的一個重要內(nèi)容，包括擋土墻位置的選定、擋土墻的縱向布置、橫向布置與平面布置，通常在路基斷面圖和墻址縱斷面上進行。布置前，應(yīng)現(xiàn)場核對路基橫斷面圖，不滿足要求時應(yīng)補測，并測繪墻址處的縱斷面圖，收集墻址的地質(zhì)和水文資料。

        4  擋土墻位置的選定

        4.1 縱向布置  縱向布置在墻址縱斷面圖上進行，布置后繪成擋土墻正面圖，布置內(nèi)容有：①確定擋土墻的起砌點和墻長，選擇擋土墻與路基或砌體結(jié)構(gòu)物的銜接方式。路肩擋土墻端部可以嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接；與橋臺連接時，為了防止墻后回填土從橋臺尾端與擋土墻連接處的空隙溜出，需在臺尾與擋土墻之間設(shè)置隔墻及接頭墻。②按地基、地形及墻身斷面變化情況進行分段，確定伸縮縫和沉降縫位置。③布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。墻趾地面有縱坡時，擋土墻的基底宜做成不大于5％的縱坡。但地基為巖石時，為減少開挖，可縱向做成臺階。臺階尺寸應(yīng)隨縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于1:2。④布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。⑤此外，在布置圖上應(yīng)注明各特征斷面的樁號，以及墻頂、基礎(chǔ)頂面、基底、沖刷線、冰凍線、常水位或設(shè)計洪水位的標高等。

擋土墻設(shè)計范文第2篇

關(guān)鍵詞：山區(qū)地形；擋土墻設(shè)計；土壓力；庫倫理論；穩(wěn)定

中圖分類號： TU476+.4 文獻標識碼：A文章編號：

Abstract: the retaining wall is used to support the filled soil subgrade hillside or the soil, prevent filling or soil deformation instability of a kind of structures. In the mountainous terrain, the application of the retaining wall more widely. In this paper the design key of retaining wall to analytical.

Keywords: the mountainous landscape; Retaining wall design; Earth pressure; The coulomb's theory; stability

擋土墻是用來支承路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)的一種構(gòu)造物。

在路基工程中，擋土墻可用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害。

擋土墻各部分名稱

擋土墻的形式多種多樣，按其結(jié)構(gòu)特點，可分為：石砌重力式、石砌衡重式、加筋土輕型式、砼半重力式、鋼筋砼懸臂式和扶壁式、柱板式、錨桿式、錨定板式及垛式等類型；按其中路基橫斷面上的位置，又可分：路肩墻、路堤墻及路塹墻；按所處的環(huán)境條件，又可分為：一般地區(qū)擋墻、浸水地區(qū)擋土墻及地震地區(qū)擋土墻。考慮擋土墻設(shè)計方案時，應(yīng)與其他工程方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，分析其技術(shù)的可行性、可靠性及經(jīng)濟的合理性，然后才確定設(shè)計方案，并根據(jù)實際情況進行擋土墻的選型。

在礦山工作的幾年時間里，我所接觸最多的為擋土墻工程，下面就對擋土墻設(shè)計的認知談?wù)勎业捏w會。

二、擋土墻設(shè)計的基礎(chǔ)資料和設(shè)計參數(shù)

1、擋土墻設(shè)計的基礎(chǔ)資料

建筑物總體設(shè)計資料（工程等級及設(shè)計標標準）、墻址地形、地質(zhì)平面圖、墻址地質(zhì)縱斷面圖、地質(zhì)橫斷面圖、擋土墻設(shè)計主要物理力學(xué)指標、水文資料等。

2、常用設(shè)計參數(shù)的選取

⑴、對于高度H>5.0m的擋土墻，根據(jù)試驗確定設(shè)計填土的土性參數(shù)；對于高度小于H

填土內(nèi)摩擦角ψ參考值

土的種類 開山石、

不易風(fēng)化的石頭 大卵石、碎石類土 小卵石、礫石、粗砂、石屑 中、細砂、砂質(zhì)土 粉砂 粘土

內(nèi)摩擦角() 45 40 35 30 26 14～21

填土標準容重

墻背填土種類 礫石、碎石、礫質(zhì)土 砂、砂質(zhì)土 粉土、粘性土(

（石灰10%） 粉煤灰

容重（KN/m） 20.0 19.0 18.0 18.0 15.0

⑵、墻背摩擦角，填土與墻背間的摩擦角δ應(yīng)根據(jù)墻背的粗糙程度和排水條件確定，對于毛石擋墻，排水條件良好，可取δ=ψ/2。

⑶、基底摩擦系數(shù)、基底摩擦系數(shù)μ依據(jù)基底粗糙程度、排水條件和土質(zhì)而定。

⑷、地基承載力、正規(guī)按地質(zhì)調(diào)查、鉆探試驗分析確定，但是通常我們沒有這個條件，所以只按有關(guān)規(guī)范選用。

⑸、建筑材料的容重和砌體的容許應(yīng)力和設(shè)計強度，根據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范選用。

三、擋土墻的選形

從整體上來說，擋土墻的選形是非常重要的，它直接關(guān)系著全程的擋土效果和造價，所以這一點必須從土建設(shè)計的 “安全、經(jīng)濟、美觀、使用”上去考慮。

但對于我們礦山企業(yè)最主要是滿足工藝流程的需求,在保證安全和使用的前提下盡量從經(jīng)濟角度出發(fā)。砌片石擋土墻取材容易，施工簡便，適用范圍比較廣泛。山區(qū)中,石料資源較為豐富，在擋土墻高≤10米時，因地制宜，采用漿砌片石砌筑，可以較好地滿足經(jīng)濟、安全方面的要求,根據(jù)擋土墻結(jié)構(gòu)類型及其特點分析，當(dāng)墻高＜5時，采用重力式擋土墻，可以發(fā)揮其形式簡單，施工方便的優(yōu)勢。

四、土壓力的計算

擋土墻設(shè)計的經(jīng)濟合理，關(guān)鍵是正確地計算土壓力，確定土壓力的大小、方向與分布。土壓力計算是一個十分復(fù)雜的問題，它涉及墻身、填土與地基三者之間的共同作用。計算土壓力的理論和方法很多。由于庫倫理論概念清析，計算簡單，適用范圍較廣，可適用不同墻背坡度和粗糙度、不同墻后填土表面形狀和荷載作用情況下的主動土壓力計算，且一般情況下計算結(jié)果均能滿足工程要求，因此庫倫理論和公式是目前應(yīng)用最廣的土壓力計算方法。

庫倫主動土壓力的計算公式。

Eα=1/2γH2Ka

式中：Eα——主動土壓力(KN)，γ——土的容重（KN/m3），H——擋土墻高(m) ，Ka——庫倫主動土壓力系數(shù)。

五、擋土墻的穩(wěn)定驗算及強度驗算

擋土墻的設(shè)計應(yīng)保證其在自重和外荷載作用下不發(fā)生全墻的滑動和傾覆，因此在擬定墻身斷面形式及尺寸之后，應(yīng)進行墻的穩(wěn)定及強度驗算。

滑動穩(wěn)定驗算

擋土墻沿基底的滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc應(yīng)不小于1.3。計算公式為：

Kc=（W+Ey）f / Ex

式中：W——擋土墻自重，衡重式時，包括衡重臺上的土重(KN)，Ex，Ey——主動土壓力的水平和垂直分力（KN），f——基底摩擦系數(shù)。

傾覆穩(wěn)定驗算

擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定系數(shù)Ko應(yīng)不小于1.5。計算公式為：

Ko=（WZw+EyZx）/（ExZy）

式中：Zx——Ey對墻趾O點的力臂 (m)，Zy——Ex對墻趾O點的力臂 (m)，Zw——W對墻趾O點的力臂 (m)。

為了使墻體自身有一定的強度，所以在基礎(chǔ)底面和墻高1/2H處作剪力驗算。

完成了擋土墻的受力計算后，必須采取一定的構(gòu)造措施，使擋土墻能夠經(jīng)久耐用。

通常在擋土墻上設(shè)置規(guī)格10×10cm,孔距2～3m方或圓形的泄水。每隔10～15m設(shè)置一道寬為2～3cm的伸縮縫。

六、結(jié)束語

擋土墻設(shè)計時，應(yīng)進行詳細地調(diào)查、勘測，確定構(gòu)造物的形式與尺寸，運用合適的理論計算土壓力，并進行穩(wěn)定性和截面強度方面的驗算，采取合理、可行的措施，以保證擋土墻的安全性。

參考文獻：

《公路擋土墻設(shè)計》達編著.-北京：人民交通出版社，1999.10

擋土墻設(shè)計范文第3篇

關(guān)鍵詞：扶壁式擋土墻；城市道路；設(shè)計；應(yīng)用

中圖分類號：O434文獻標識碼： A

我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展使基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的邁入快速發(fā)展階段，城市建設(shè)事業(yè)方興未艾。在城市道路建設(shè)過程中，扶壁式擋土墻主要應(yīng)用于填挖方較高的路段，因為其能有效地減少土石方填挖量、節(jié)約建設(shè)用地、穩(wěn)定邊坡、收縮路堤與路塹的坡腳，而且其結(jié)構(gòu)具有構(gòu)造簡單、施工簡便、墻身斷面較小、自重小、受力性能好、基底附加壓力較小、經(jīng)濟適用性強等優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于城市道路路堤路塹支擋加固工程中。對扶壁式擋土墻設(shè)計與應(yīng)用的研究將不斷的促進著我國城市道路的建設(shè)和發(fā)展水平。

1 扶壁式擋土墻的優(yōu)點

1.1 節(jié)約用地

扶壁式擋土墻可以起到收縮邊坡的作用；同時，扶壁式擋土墻墻身窄、支護高度高，可以節(jié)省大量建設(shè)用地。在城市道路建設(shè)中，在滿足使用要求的情況下，可以有效節(jié)省城市稀缺的土地資源。

1.2 用于特殊地段

扶壁式擋土墻為鋼筋砼結(jié)構(gòu)形式，由于結(jié)構(gòu)自身具有較好的穩(wěn)定性、抗傾覆、抗剪切及抗滑動等特性，可用于城市中山體穩(wěn)定性差、泥石流、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的地區(qū)，以保證道路交通及附近建筑物的安全。

1.3 與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)

利用扶壁式擋土墻結(jié)構(gòu)的可塑性，可以在墻身上設(shè)計出各種圖案及形式，在實現(xiàn)擋土墻工程功能的同時，還可以美化環(huán)境，豐富城市景觀。

2 扶壁式擋土墻設(shè)計理論

扶壁式擋土墻是一種輕型鋼筋混凝土類型的擋土結(jié)構(gòu)，由立板、墻踵板、墻趾板及扶壁組成，也是薄壁式擋土墻的一種。扶壁式擋土墻墻身較高，實際上它就是懸臂式擋土墻沿著縱向在底板上每隔一定距離加設(shè)扶肋（也稱扶壁），所以也成為扶壁式擋土墻。扶壁連接在墻面板與墻踵板之間，把兩者連接成一個整體，從而提高扶壁式擋土墻的剛度與整體性，改善擋土墻各構(gòu)件間的受力條件，減小墻面板的側(cè)向變形。為加強墻體的整體性，扶壁式擋土墻宜整體灌注，也可采用拼裝，但拼裝式扶壁擋土墻不宜在地質(zhì)不良地段和地震烈度大于或等于八度的地區(qū)使用。

3 扶壁式擋土墻土壓力理論

3.1 靜止土壓力

擋土墻在土壓力作用下不發(fā)生任何變形和位移墻后填土處于彈性平衡狀態(tài)，作用在擋土墻背的土壓力。

3.2 主動土壓力

擋土墻在土壓力作用下離開土體向前位移時，土壓力隨之減少。當(dāng)位移至一定程度后，墻后土體達到主動極限平衡狀態(tài)。此時，作用在墻背的土壓力稱為主動土壓力。

3.3 被動土壓力

作用在擋土墻上的土壓力隨著擋土墻在外力作用下推擠土體向后移動的位移增大而增加。當(dāng)位移增加到使墻后的土體達到被動極限平衡狀態(tài)時，作用在墻上的土壓力稱為被動土壓力。下圖為墻身位移和土壓力關(guān)系曲線圖：

墻身位移和土壓力關(guān)系曲線圖

3.4 土壓力理論

目前通用的土壓力理論有庫倫土壓力理論和朗肯土壓力理論，尤其是庫倫土壓力理論具有原理簡單、適用范圍廣等優(yōu)點，被認為是最經(jīng)典的理論公式。庫倫土壓力理論可用于墻背粗糙或光滑、墻后填土表面水平或傾斜、墻后填土表面有附加荷載或無附加荷載等情況，故被廣大設(shè)計人員廣泛使用。

4 扶壁式擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1 確定墻身尺寸

根據(jù)規(guī)范中所謂擋墻構(gòu)造要求和類似工程經(jīng)驗初步確定扶壁式擋土墻的尺寸。墻面板的傾斜角度對整個擋墻造價有很大的影響。在計算作用在擋墻側(cè)向土壓力過程中，作用在擋土墻上的土壓力隨著角增大而減小，盡管此時擋墻占地面積增大，但其造價會變少。所以，應(yīng)選取適當(dāng)?shù)膲γ姘鍍A角，擋墻各構(gòu)件尺寸確定流程如下圖：

4.2 墻身構(gòu)造設(shè)計

墻高的初步確定：國家現(xiàn)行《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定扶壁式擋土墻高度不宜超過10m。但當(dāng)扶壁式擋土墻高度過低時（不大于6m）考慮到扶壁的施工難度和擋墻造價兩方面的因素，建議此時宜采用懸臂式擋土墻?？紤]變形因素的影響，對于扶壁式擋土墻變形縫一般分段布置，分段長度不大于20m，縫中填充瀝青麻絮等材料。

4.3 配筋計算

荷載效應(yīng)組合選取：承載力驗算取荷載效應(yīng)的基本組合進行，在驗算過程中，取荷載效應(yīng)標準組合，且要加入永久荷載的影響。裂縫寬度驗算：填土側(cè)裂縫寬度小于200mm，臨空面的裂縫寬度小于300mm。各構(gòu)件的構(gòu)造和配筋參照現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》進行設(shè)計。

4.4 回填土和排水設(shè)計

高扶壁式擋土墻填土范圍包括墻后填土、底板下填土等。擋土墻填土應(yīng)選用碎石、卵石及砂礫等粗顆粒土，由于卵石、礫砂的內(nèi)摩擦角較大，主動土壓力系數(shù)小，則作用在擋土墻上的土壓力就??；而且上述砂石材料透水性好，有效的減小墻后孔隙水壓力，能更好地保證墻體的穩(wěn)定性。擋土墻填土所選用的材料應(yīng)級配良好，不得含有植物殘體、垃圾等雜質(zhì)，砂石的最大粒徑不宜大于50mm，回填時須分層碾壓，分層鋪填厚度不大于300mm，每層振動碾壓次數(shù)通過試驗確定。根據(jù)施工方法按經(jīng)驗選用適宜的施工含水率，填土壓實系數(shù)不小于0.94。不宜采用的回填土有：軟粘土、成塊的硬粘土、膨脹土及耕植土，主要因為這些土在冬季凍脹或者雨季吸水膨脹時會產(chǎn)生額外的土壓力，導(dǎo)致墻體外移甚至失穩(wěn)破壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

由于墻后填土中充水時，土中孔隙水壓力的增大會大大增加墻后的土壓力，工程實踐中大多數(shù)的擋土墻破壞是因為墻后排水不通暢造成的，而且扶壁式擋土墻墻身為混凝土材料，墻體透水性差，因此在具體設(shè)計和施工過程中，一定要重點把控扶壁式擋土墻的填土和排水工作，嚴格按照規(guī)范施工。扶壁式擋土墻回填土及和泄水孔設(shè)計示意圖如下：

扶壁式擋土墻回填土和泄水孔示意圖

4.5 擋墻穩(wěn)定性驗算

在確定完扶壁式擋土墻的墻身尺寸后，要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定計算作用在擋墻上的側(cè)向土壓力，將擋土墻各個構(gòu)件、墻面板、以及踵板及墻后填土作為一個整體，對擋墻的穩(wěn)定性進行驗算。扶壁式擋土墻的穩(wěn)定驗算主要包括三個方面：首先是抗滑移穩(wěn)定性，受踵板寬度和填土特性影響較大；其次是抗傾覆穩(wěn)定性，受趾板寬度影響較大；最后是地基穩(wěn)定性。

5 扶壁式擋土墻地基設(shè)計

5.1 地基處理方法

當(dāng)扶壁式擋土墻地基承載力不能滿足設(shè)計要求時，要對地基進行處理加固。常用的處理方法如下表：

在確定地基處理方案時，宜選取多種方案進行比選，以達到安全、合理、經(jīng)濟、美觀、環(huán)保等要求。

5.2 地基穩(wěn)定性驗算

對擋土墻地基穩(wěn)定性驗算包括兩方面的內(nèi)容：一是驗算基底平均壓力，以滿足擋土墻對地基承載力的要求；二是驗算基底合力偏心距，以防止擋土墻發(fā)生不均勻沉降。

擋墻基底平均壓應(yīng)力值和最大壓應(yīng)力值按以下三個公式進行驗算。

綜上所述，擋土墻作為一種能有效防止土體坍塌下滑的構(gòu)筑物，它被廣泛應(yīng)用于城市道路的路堤、路塹、洞口以及橋梁兩端的路基邊坡等工程。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，擋土墻的形式日漸增多，應(yīng)用范圍也日漸擴大，不僅廣泛應(yīng)用于城市道路建設(shè)，同時在鐵路、公路、河床整治、水利工程、港口建設(shè)、山體滑坡、水土保持、山地規(guī)劃及泥石流災(zāi)害防治等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。所以在以后的工作中一定要重視起來，保證其質(zhì)量。

參考文獻

[1]鄭鑫.扶壁式高擋土墻現(xiàn)場測試及土壓力分析[D].西南交通大學(xué)，2011.

[2]張長江.樁基扶壁式擋土墻設(shè)計理論及工程應(yīng)用[D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2013.

[3]李國輝,張軍. 淺談扶壁式擋土墻設(shè)計[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟,2013,08:119-120.

擋土墻設(shè)計范文第4篇

關(guān)鍵詞：擋土墻；錨固；設(shè)計；應(yīng)用研究

引言

十八世紀七十年代在英國邊坡加固防護中錨桿技術(shù)第一次被使用，距今已百年歷史了。如今錨桿技術(shù)已廣泛運用在冶金，國防，鐵道，公路中。有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)外巖石類錨桿高達600 多種，自十九世紀六十年代到九十年代中葉國內(nèi)在各種工程中使用錨桿數(shù)量多達3500KM，如今錨桿的使用量更是無法計算。所以，通過以錨桿為主來治理邊坡成為邊坡治理的主要手段。例如，預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁，預(yù)應(yīng)力錨索墊墩，錨拉洞，預(yù)應(yīng)力錨索框架梁、地梁，錨桿掛網(wǎng)噴漿，錨桿框架，微型樁等。可以肯定，邊坡的防護及加固使用錨固技術(shù)的必要性。但是盡管錨固技術(shù)非常重要，更大程度上加強錨固技術(shù)在擋土墻設(shè)計中的運用也是非常重要的。

一、高位擋土墻設(shè)計方案探究

一般多位于山勢的險峻陡峭地帶，巖石多露在外表，沿途一般多有V字形溝，溝的深度多達十米或數(shù)十米。由于路面多受到地形限制，如這類情況多用六米以上較高擋土墻。如果不使用擋土墻，需要更改原有公路路線，例如：開挖山體，穿越河道，村莊等，工程量浩大。對于高位擋土墻的設(shè)計主要有兩方案。擋土墻設(shè)計方案之一，對于擋土墻路肩的設(shè)計，選用長度方向用十米作為一段落，中間放置伸縮縫，在擋土墻上方和下方墻身地方按尺寸設(shè)計臺階；擋土墻設(shè)計方案二則保留擋土墻路肩的設(shè)計，只是在此基礎(chǔ)上，合理將基礎(chǔ)高度降低，把基礎(chǔ)地方變成滿砌，是擋土墻基底上下有一定的傾斜角度。使用鋼筋錨固帶在擋土墻墻身部分加固，間隔六米在擋土墻底部設(shè)置加固裝置，使用鋼筋加固帶。然后再用螺紋鋼筋連接山體與加固帶。

二、方案分析與探討

不使用擋土墻，將原有公路改線，一般會涉及山體攔路，拆遷等因素，造價高，工期長。若不將公路改線，既保證公路穩(wěn)定性又使工程合理右側(cè)定要建擋土墻，這樣施工工程量也很大，而且工程穩(wěn)定性差，工程周期依然長。

由于山體巖基比較堅實穩(wěn)定，通過錨固帶與鋼筋連接山體與墻體，經(jīng)過驗算分析，可達到穩(wěn)定效果。這樣，既不用對原有山體進行大量挖掘，減少施工量，又能通過對擋土墻的錨固使擋土墻堅固，且鋼筋連接使得整個工程的穩(wěn)定性得到了極大提高。與此同時也減少了對工程的砌體數(shù)量。

在擋土墻穩(wěn)定性方面，我們雖然對擋土墻進行了合理嚴謹?shù)脑O(shè)計，對其路肩墻臺階做了細致劃分，但是擋土墻必定是人工墻，自身穩(wěn)定性低，自身重量大，墻體高度大，且載重車輛行駛過程中對其造成的沖擊強。很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，墻體傾斜，劃裂或損壞。這種情況下，修復(fù)起來難度大，工期長，工程造價也高。給公路帶來的安全隱患也極大。但是，在方案3中，利用自然山體基巖穩(wěn)定性好的自然條件，利用錨固帶與鋼筋進行方案優(yōu)化調(diào)整。既增強了擋土墻的穩(wěn)定性也使得擋土墻與山體很好的結(jié)合，縮減了工程量，減少了工程資金投入，增加了工程穩(wěn)定性。此外，在工程造價經(jīng)濟方面通過比較三種不同的工程方案造價可知鋼筋錨固擋土墻的施工設(shè)計方案最經(jīng)濟。

三、擋土墻錨固的施工

（一） 準備測量

按有關(guān)的標準進行邊線，導(dǎo)線，水準點，增設(shè)水準點的測繪。根據(jù)實際考察，擋土墻在六十七米地方處于彎道上，我們使用五米一樁控制路型，盡量使路線曲線通順圓滑。其余路段使用十米一樁控制路型。盡量使路線線條直順。

（二）開挖基坑

通過測量后，將樁位定好，利用工程線將基坑標出大體的輪廓，一定要做到精準無誤。然后才可施工挖掘基坑，挖掘時可先使用機械挖掘，在快要挖到實現(xiàn)測量好的位置時候采用人工挖掘，在基坑底部挖出內(nèi)倒角形狀，清理干凈坑中雜物，泥土。測量基底高度是否符合實現(xiàn)測量要求。然后排查坑底是否有滲水漏水點，若有，需事先安置排水管排水。最后排查完畢后才可砌筑基礎(chǔ)。然后將基坑中挖出的棄土，廢渣妥善處理，不可隨意堆放。

（三）設(shè)置沉降縫

沉降縫的設(shè)置必須整齊一致，采用十米設(shè)一道的辦法，縫寬保持兩到三公分，用瀝青麻絮在二十公分處填塞。保持上下整齊貫通。

（四）漿砌片石砌筑

砌筑前必須先清洗山體坡面，不能清洗的地方需人工鑿除，避免坡面有裂痕，坑洼。若有需使用相同材料嵌補牢實，待坡面平整時才可砌筑，砌筑的石材必須是邊長不小于十五公分的片石。且表面依然要清理干凈，不可有水秀，泥土等雜物。砌筑時按照從外到內(nèi)，先將輪廓線砌好，然后方可修砌里面。但內(nèi)外必須砌成一體，在分段的位置地方需要放置沉降縫。砌體外部必須要勾縫，防止砌體受損。砌體表面和兩邊表面砌筑要平整， 墻背面與山體坡面接觸要緊湊嚴實。

（五）勾縫和養(yǎng)護

在完成一系列的工作后，需要對砌建物體來勾縫。勾縫常采用平勾或者凸勾。但最少需要嵌入砌縫兩公分深。

（六）施工錨固

在錨固施工時，需對錨桿，鋼筋進行驗看與力學(xué)測試。合格后才可使用?？锥葱栌脵C鉆打眼，且與山體坡面成二十到三十度角。打眼孔洞需略大于錨桿直徑，以便用水泥澆筑。錨桿入孔前必須清洗干凈。錨固帶砼利用鋼模，同樣需清洗干凈，并涂上保護劑。檢查一切正常后進行澆筑。澆筑后的一點五小時到二十四小時內(nèi)不得使其受到?jīng)_擊震蕩。并經(jīng)常灑水。

參考文獻：

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[2].北京： 人民交通出版社， 1993： 27- 28.

[3] 陸健.擋土墻的設(shè)計優(yōu)化[J].中國市政工程，2006（5）：69-71.

擋土墻設(shè)計范文第5篇

關(guān)鍵詞:擋土墻、穩(wěn)定性 、施工

一、檔土墻的結(jié)構(gòu)分類

1、按結(jié)構(gòu)分：

(1)重力式擋土墻。重力式擋土墻靠自身重力平衡土體，一般型式簡單、施工方便、圬工量大，對基礎(chǔ)要求也較高。依據(jù)墻背型式不同，其種類有普通重力式擋墻、不帶衡重臺的折線墻背式重力擋墻和衡重式擋墻；衡重式擋墻 屬重力式擋墻；衡重臺上填土使得墻身重心后移，增加了墻身的穩(wěn)定性；墻胸很陡，下墻背仰斜，可以減小墻的高度和土方開挖；但基底面積較小，對地基要求較高。

(2)錨定式擋土墻

錨定式擋土墻屬于輕型擋土墻，通常包括錨桿式和錨定板式兩種; 錨桿式擋墻主要由預(yù)制的鋼筋混凝土立柱和擋土板構(gòu)成墻面、與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合作用支擋土體，主要是靠埋置巖土中的錨桿的抗拉力拉住立柱保證土體穩(wěn)定的;錨定板式則將錨桿換為拉桿，在其土中的末端連上錨定板。它不適于路塹，路堤施工容易實現(xiàn)。

(3)薄壁式擋墻

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型式。懸臂式擋土墻由立壁和底板組成，有三個懸臂，即立壁、趾板和踵板。當(dāng)墻身較高時，可沿墻長一定距離立肋板（即扶壁）聯(lián)結(jié)立壁板與踵板，從而形成扶壁式擋墻；老路加固時，考慮扶壁難以在踵板側(cè)做，也可考慮將其做在趾板側(cè)，同樣可以發(fā)揮作用，但須進行設(shè)計計算確定。

(4)加筋土擋土墻

加筋土擋土墻是由填土、填土中的拉筋條以及墻面板等三部分組成，它是通過填土與拉筋間的摩擦作用把土的側(cè)壓力削減到土體中起到穩(wěn)定土體作用的。

加筋土擋土墻屬于柔性結(jié)構(gòu)，對地基變形適應(yīng)性大，建筑高度也可很大，適用于填土路基；但須考慮其擋板后填土的滲水穩(wěn)定及地基變形對其的影響，需要通過計算分析選用。

(5)其它擋土墻

柱板式擋土墻 （沿河路堤及基坑開挖中常用）;樁板式擋土墻 （基坑開挖及抗洪中使用）;垛式擋土墻（又稱為框架式擋土墻）

2、按作用分：

路肩墻：護肩及改善綜合坡度;路堤墻：收縮坡腳，防止邊坡或基底(對于陡坡路堤)滑動，沿河路堤則可防水流沖刷等;路塹墻：減少開挖，降低邊坡高度;山坡墻：支擋坡上覆蓋層，可兼起攔石作用;隧道及明洞口擋墻：縮短隧道或明洞口長度;橋梁兩端擋墻：護臺及連接路堤，作為翼墻或橋臺.

二、擋土墻的施工

在現(xiàn)場施工中應(yīng)結(jié)合實際,從砌筑基礎(chǔ)前,應(yīng)檢查基槽尺寸,基底標高,并清除槽內(nèi)雜物。砌筑時應(yīng)拉通基礎(chǔ)軸線,確?；A(chǔ)寬度尺寸的準確。毛石砌體要求灰漿飽滿,毛石間上下錯縫,內(nèi)外搭砌,無間縫和空縫。砌體砂漿的流動性一般采用5―7厘米,灰縫厚度為20―35毫米。毛石砌體第一層時應(yīng)大面體下、轉(zhuǎn)角、交叉和洞口處,應(yīng)用較大塊石砌筑。砌體茬和每天砌筑高,不能超過1.2米;臨時間斷處,就留階梯斜茬等等。擋土墻一般布置以下構(gòu)造并對材料作了要求:

1、擋土墻的伸縮縫和沉降縫

當(dāng)所設(shè)計的擋土墻較長時,應(yīng)考慮墻身材料的脹縮性,即每隔10米―20米設(shè)置一道伸縮縫;當(dāng)?shù)鼗凶兓?或由于墻高、土壓力的差異,還應(yīng)設(shè)置沉降縫。伸縮縫和沉降縫可統(tǒng)一考慮,縫寬一般為2厘米―3厘米,縫的兩側(cè)要求平整,縫內(nèi)嵌填如瀝青麻絲等柔性防水材料。

2、擋土墻防滲和排水設(shè)計

在雨季及地面大量滲水時,擋土墻背后填土容易積水,此時,擋土墻如排水不良,會使墻后的地下水位升高,增大墻背的靜水壓力,以及粘性回填土因含水量的增加而產(chǎn)生的膨脹力。如:高為6米的擋土墻,當(dāng)?shù)叵滤簧仙翂Ω叩娜种粫r,作用在擋土墻上的總壓力將增大47%左右,如果水位再上升,總壓力將更快地增大。故應(yīng)消除地下水對擋土墻的不利影響。

首先應(yīng)考慮排除大量的地面水?？蓪蟮奶钔帘砻孀龀?:1.5左右的緩坡,以利排水。最后是在填土表面鋪筑一層厚約30厘米用粘土夯實的防水層,為防止墻前積水滲入地基,墻前回填土應(yīng)分層夯實,并修筑散水坡或排水溝。

3、擋土墻的建筑材料的選擇

石料是擋土墻的主要材料,常用的石料有巖石類別有花崗巖、砂巖、石灰?guī)r等;泥質(zhì)紅砂巖、頁巖、泥質(zhì)礫巖等,不宜用作石料。

(1)對石料的要求

①砌體石料要求新鮮、完整,風(fēng)化、半風(fēng)化、有裂縫的石料不能使用。②易于風(fēng)化、軟化的巖石,不能使用。③對石料外形的要求應(yīng)因地制宜,在可能條件下力求規(guī)整。④一般要求石料的飽和極限抗壓強度在40MPa以上。

(2)、膠結(jié)材料

在砌體的膠結(jié)材料中,對所用水泥的種類及性能要求與一般水工砂漿相同;對所用砂、小石子的質(zhì)量要求也與一般水工砂漿或水工混凝土相同。砌體所用的膠結(jié)材料有水泥砂漿、混合砂漿,小石子砂漿和細石混凝土數(shù)種,多為水泥砂漿。

①水泥砂漿。應(yīng)用比較廣泛,常用的標號有M2.5、M5、M7.5、M10等幾種；②混合砂漿。在水泥砂漿中摻人混合料,稱為混合砂漿,常用的標號有M2.5、M5、M7.5、M10,混合料有石灰、殼灰、粘土等?；旌仙皾{多用于不太重要的建筑部位。③、小石子水泥砂漿。在水泥砂漿中摻入粒徑小于2厘米的小石子,并用砂漿稠度儀控制其流動性時,稱為小石子水泥砂漿,簡稱小石子砂漿。小石子砂漿多用于石料形狀不規(guī)則、石塊間隙較大的砌體。與水泥砂漿相比,采用小石子砂漿可節(jié)約水泥和砂料,減小膠結(jié)料干縮率,提高砌體強度。

4、檔土墻施工工藝

1、基礎(chǔ)測量放線

根據(jù)設(shè)計圖紙，按圍墻中線、高程點測放擋土墻的平面位置和縱斷高程。精確測定出擋土墻基座主軸線和起訖點，伸縮縫位置，每端的銜接是否順直，并按施工放樣的實際需要增補擋土墻各點的地面高程，并設(shè)置施工水準點，在基礎(chǔ)表面上彈出軸線及墻身線。

2、基坑開挖

擋土墻基坑采用挖掘機開挖，人工配合挖掘機刷底。基礎(chǔ)的部位尺寸、形狀埋置深度均按設(shè)計要求進行施工?；A(chǔ)開挖為明挖基坑，在松軟地層或陡坡基層地段開挖時，基坑不宜全段貫通，而應(yīng)采用跳槽辦法開挖，以防止上部失穩(wěn)。當(dāng)基底土質(zhì)為碎石土、砂礫土、砂性土、黏性土等時，將其整平夯實;基坑刷底時要預(yù)留10%的反坡（即內(nèi)低外高）預(yù)留坡底的作用是防止墻內(nèi)土的擠壓力引起擋土墻向外滑動;在基槽邊棄土?xí)r，應(yīng)保證邊坡穩(wěn)定。當(dāng)土質(zhì)好時，槽邊的堆土應(yīng)距基槽上口邊緣1.2米以外，高度不得超過1.5m。

3、砂漿拌制

砂漿采用機械攪拌，投料順序應(yīng)先倒砂、水泥，最后加水。攪拌時間宜為3~5min，不得少于90s。砂漿稠度應(yīng)控制在50mm~70mm;砂漿配制應(yīng)采用質(zhì)量比，砂漿應(yīng)隨拌隨用，保持適宜的稠度，一般宜在3~4h內(nèi)使用完畢，氣溫超過30℃時，宜在2~3h內(nèi)使用完畢。發(fā)生離析、泌水的砂漿，砌筑前應(yīng)重新拌和，已凝結(jié)的砂漿不得使用;砂漿試塊：每工作臺班需制作立方體試塊2組（6塊），如砂漿配合比變化時，應(yīng)相應(yīng)制作試塊。

4、擴展基礎(chǔ)澆筑

開挖基槽及處理后，檢查基底尺寸及標高，報請監(jiān)理工程師驗收，澆注前要檢查基坑底預(yù)留坡度是否為10%（即內(nèi)低外高），預(yù)留坡度的作用是防止墻內(nèi)土的擠壓力引起墻體向外滑動。驗收合格后澆注墊層;

進行放線擴展基礎(chǔ)，支模前放出基礎(chǔ)底邊線和頂邊線之間掛線控制擋土墻的坡度;支模：模板采用15mm厚覆膜光面多層木板，50×100木枋背楞。

5.片石墻身砌筑

基礎(chǔ)施工完進行墻身測量放樣，用全站儀找出擋土墻的控制線，并根據(jù)基礎(chǔ)測量放樣控制點測定出墻身內(nèi)外邊線，以及各伸縮沉降縫的位置，檢查每端的銜接是否順直?；A(chǔ)轉(zhuǎn)角和交接處應(yīng)同時砌筑，對不能同時砌筑而又必須留置的臨時間斷處，應(yīng)留成斜槎?；A(chǔ)砌筑時，石塊間較大的空隙應(yīng)先填塞砂漿，后用碎石塊嵌塞，不得采用先擺碎石塊，后塞砂漿或干填碎石塊方法。基礎(chǔ)灰縫厚度20mm～30mm，砂漿應(yīng)飽滿，石塊間不得有相互接觸現(xiàn)象。

6、墻背填料

墻背填料響，臨近墻背1.0m的范圍內(nèi)，應(yīng)采用蛙式打夯機、內(nèi)燃打夯機、手扶式振動壓路機、振動平板夯等小型壓實機具碾壓。