【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。土釘墻墻面坡度不宜大于 1:，土釘必須和面層有效邊 連 接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強(qiáng)鋼筋等構(gòu)造措施，承壓板或加強(qiáng)鋼筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接。土釘墻基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地，基 坑深度不宜大于 12m。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取 降水 或截水措施。 (5) 衡重式擋土墻 特點(diǎn)：設(shè)置衡重臺(tái)使墻身重心后移，并利用衡重臺(tái)上的填土，增加墻身穩(wěn)定。上墻背俯斜而下墻背仰斜，可降低墻身及減少基礎(chǔ)開挖，以及節(jié)約墻身斷面尺寸。 適用：適用于陡山坡的路肩墻、路堤墻和路塹墻 (兼有攔擋落石作用 )。 (6) 懸臂式擋土墻 懸臂式擋土墻指的是由立壁、趾板、踵板三個(gè)鋼筋混凝土懸臂構(gòu)件組成的擋土墻。面坡常用 1:~1:，背坡可直立。頂寬 ，路肩墻 ，踵板采用等厚 ,趾板端部厚度可減薄 ,但不小于 。 懸臂式擋土墻 的立壁 ,常為等厚 ,間距常取墻高的 1/3~1/2,厚度約為間距的 1/8~1/6,但不小于 。 懸臂式擋土墻構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，能適應(yīng)較松軟的地基，墻高一般在 6m9m之間。當(dāng)墻高較大時(shí)，立壁下部的彎矩較大，鋼筋與混凝土的用量劇增，影響這種結(jié) 7 構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)效果，此時(shí)采用扶壁式擋土墻。 當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較差或缺少石料而墻又較高時(shí)，通常采用懸臂式擋土墻，一般設(shè)計(jì)成L 型，由鋼筋混凝土建造，墻的穩(wěn)定性主要依靠墻踵懸臂以上土重來(lái)維持。墻體內(nèi)設(shè)置鋼筋以承受拉應(yīng)力，故墻身截面較小。 (7) 扶壁式擋土墻 特點(diǎn)： 由墻面板、墻趾板、墻踵板和扶肋組成，即沿懸臂式擋土墻 的墻長(zhǎng)方向，每隔一定距離增設(shè)一道扶壁，把墻面板 (立 壁 )和墻踵板連接起來(lái)，以承受較大的彎矩作用。 適用： 適用于缺乏石料的地區(qū)或地基承載力較差的地段。當(dāng)墻高較高時(shí)，比懸臂式擋土墻更為經(jīng)濟(jì)。 擋土墻的構(gòu)造與布置 擋土墻的構(gòu)造 常用的石砌擋土墻及鋼筋混凝土擋土墻，一般由墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施與伸縮縫構(gòu)成。 (1) 墻身 擋土墻靠近回填土的一面成為墻背，暴露在外側(cè)的一面稱為墻面或墻胸，墻的頂面稱為墻頂 ，墻的底面稱為基底。擋土墻的 底部，稱為基礎(chǔ)或基腳，根據(jù)需要可與墻身分開建造，也可整體建造成為墻身的一部分?；椎耐鈧?cè)前緣部分稱為墻趾，基底的內(nèi)側(cè)后緣部分稱為墻踵。 ① 墻背 根據(jù)墻背傾斜方式的不同，墻身斷面形式可分為仰斜、垂直、俯斜、凸形折線式和衡重式等幾種。 ② 墻面 通常，基礎(chǔ)以上的墻面均為平面墻面坡度 除應(yīng)與墻背的坡度相協(xié)調(diào)外，還應(yīng)考慮到墻趾處地面的橫坡度。當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡時(shí)，墻面可直立或外斜 1:～ 1:，以減小墻高；當(dāng)?shù)孛鏅M坡平緩時(shí)，墻面可放緩，一般采用 1:～ 1: 較為經(jīng)濟(jì)，但不宜緩于 1:，以免過(guò)多 增加墻高。 ③ 墻頂 對(duì)于石砌土墻墻頂?shù)淖钚挾?，漿砌的不小于 50cm，干砌的不小于 60cm。當(dāng)用做路肩墻時(shí)，一般用粗料石或低強(qiáng)度等級(jí)混凝土做成帽石，帽石厚度 約為 40cm。對(duì)于路塹墻與路堤墻通?？刹蛔雒笔瑝斶x用大塊石砌筑。 8 ④ 護(hù)欄 當(dāng)擋土墻高度較大時(shí)，為增加駕乘人員心理上的安全感，保證行車安全，墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。護(hù)欄所采用的材料、護(hù)欄高度、寬度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。護(hù)欄距路面邊緣的距離，應(yīng)滿足路肩最小寬度的要求。 (2) 基礎(chǔ) 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括 基礎(chǔ)形式的選擇和基礎(chǔ)埋置深度的確定。 擋土墻通常采用淺基礎(chǔ)， 只有在特殊情況下，才使用樁基。 絕大多數(shù)擋土墻的基礎(chǔ)直接設(shè)置在天然地基上。當(dāng)?shù)鼗浫鯐r(shí)，強(qiáng)身較高時(shí)，為減少基底壓應(yīng)力，增加穩(wěn)定性，墻趾可伸出臺(tái)階，以拓寬基底，臺(tái)階寬度不小于 20cm，高寬比可用 3:2 或 2:1。 地基為較弱土層時(shí)，可用沙礫、碎石、礦渣或石灰土等質(zhì)量較好的材料換填，以提高地基承載力。 基礎(chǔ)埋置深度取決于地質(zhì)條件、水文情況、凍結(jié)深度、臨近建筑物的基礎(chǔ)影響等。 ① 當(dāng)凍結(jié)深度小于或等于 1m時(shí)，基底應(yīng)在凍結(jié)線以下不小于 ，并符合基礎(chǔ)最小埋置深度不 小于 1m的要求 ； ② 當(dāng)凍結(jié)深度超過(guò) 1m時(shí)，基底 最小埋置深度不小于 ，還應(yīng)將基底至凍結(jié)線以下 ； ③ 受水流沖刷時(shí)，應(yīng)按路基設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算沖刷深度，基底應(yīng)置于局部沖刷線以下不小于 1m； ④ 路塹式擋土墻 基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于路塹邊溝底面，且不小于 ； ⑤ 在風(fēng)化層不厚的硬質(zhì)巖石上地基上，基底一般應(yīng)置于基巖表面以下 ～；在軟質(zhì)巖石地基，基底最小埋置深度不小于 1m。 表 11 斜坡地面基礎(chǔ)埋置條件 土層類別 最小埋入深度 h(m) 距地表水平距離 L(m) 較完整的硬質(zhì)巖石 ～ 一般硬質(zhì)巖石 ～ 軟質(zhì)巖石 ～ 土層 ? ～ 9 表 12 基底傾斜度 地層類別 基底傾斜度 ( 0tan? ) 一般地基 巖石 ? 土質(zhì) ? 浸水地基 ? ?? ? ? ? (3) 排水設(shè)施 擋土墻的排水處理是否得當(dāng) ， 直接影響到擋土墻 的安全及使用效果。 因此，擋土墻應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施，以疏干墻后填料中的水分，防止地表水下滲造成墻后積水，使墻身承受額外的靜水壓力；消除粘性土填料因含水率增加而產(chǎn)生的膨脹壓力；減小季節(jié)性冰凍地區(qū)填料的膨脹壓力。 擋土墻的排 水設(shè)施通常 由地面排水和墻身排水兩部分組成。地面排水主要是防止地表水滲入墻背填料或地基。因此，可設(shè)置地表排水溝，以截流地表水。墻身排水主要是為了迅速排除墻后積水。通常在非干砌的擋土墻身的適當(dāng)高度處設(shè)置一排或數(shù)排泄水孔。 擋土墻排水措施的作用在于疏干墻后土體和防止地表水下滲，以免墻后積水形成靜壓力。良好的排水在寒冷地區(qū)可以減小回填土的凍脹壓力。 排水措施主要包括 ① 截水溝。 截水溝又稱天溝，設(shè)置在挖方路基邊坡?lián)跬翂ζ马斠酝?，用以攔截并排除在山坡上流淌的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡不受流水沖刷，截水 溝采用梯形截面，內(nèi)邊坡的坡度為 1:1，采用 25cm 厚的 5 號(hào)漿砌片石加固，并設(shè)置 15cm厚的砂礫墊層。 ② 泄水孔。若已滲入墻后填土中的水，則應(yīng)將其迅速排出，通常在擋土墻的下部設(shè)置泄水孔。一般泄水孔的直徑為 510cm,間距 23cm,泄水孔應(yīng)高于墻前水位，以免倒灌。此外，在泄水孔入口附近應(yīng)用易滲的粗顆粒材料做反濾層，并在泄水孔入口下方鋪設(shè)粘土夯實(shí)層，防止積水滲入地基不利于墻的穩(wěn)定性。泄水孔的布置應(yīng)錯(cuò)開呈梅花樁式，以免在某一個(gè)面上形成軟弱層，影響擋土墻的穩(wěn)定性。 ③ 排水溝。主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)的各 種水源水流引至橋涵或路基范圍內(nèi)的指定地點(diǎn)。采用梯形截面， 25cm 厚 5 號(hào)漿砌片石加固，并設(shè) 15cm 厚砂礫墊層。 (4) 沉降縫與伸縮縫 為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù) 地基地質(zhì)條件及墻高、墻身斷 10 面的變化情況，設(shè)置沉降縫。為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用產(chǎn)生的裂縫，需設(shè)置伸縮縫。 通常，把沉降縫和伸縮縫結(jié)合在一起， 被 統(tǒng)稱為沉降伸縮縫或變形縫。各類擋土墻應(yīng)根據(jù) 其 構(gòu)造特點(diǎn)， 可以 設(shè)置容納構(gòu)件收縮、膨脹及適應(yīng)不均勻沉降情況的變形縫構(gòu)造。 (5) 基礎(chǔ)加固措施 ① 為減少基底壓應(yīng)力，增加抗傾覆的穩(wěn)定性 ，在墻趾處伸出一臺(tái)階，以拓寬基底。墻趾臺(tái)階的寬度不小于 20cm，臺(tái)階高寬比可采用 3:2 或 2:1。 ② 地基為軟弱土層時(shí)，可用砂礫、碎石、礦渣或灰土等質(zhì)量較好的材料換填，以擴(kuò)散基底壓應(yīng)力，滿足設(shè)計(jì)要求。 (6) 其他 墻頂與路面的銜接。當(dāng)墻頂寬大于土路肩寬度時(shí)，擋土墻侵入土路肩部分應(yīng)預(yù)留出相當(dāng)于路面結(jié)構(gòu)厚度部分以鋪筑路面。 車輛安全行駛保障措施。對(duì)于路肩墻，其墻頂面以下 50cm采用 C20 砼澆筑，并預(yù)埋鋼筋，在其上設(shè)置防撞欄或防撞墻 。 擋土墻的布置 擋土墻的布置是擋土墻設(shè)置的一個(gè)重要內(nèi)容，通常是在路 基橫斷面圖和墻趾縱斷面圖上布設(shè)。個(gè)別復(fù)雜的擋土墻尚應(yīng)做平面布置。 (1) 擋土墻的橫向布置 橫向布置主要是在路基橫斷面圖上進(jìn)行，其內(nèi)容為確定斷面形式，選擇擋土墻的位置。 擋土墻的斷面形式和位置，均應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況分析計(jì)算后確定。例如，路肩墻與路堤墻的墻高與污工數(shù)量相近，基礎(chǔ)情況亦相仿時(shí)，宜做路肩墻，因?yàn)椴捎寐芳鐗?，可減少填方和占地；但若路堤墻的墻高或 圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，且基礎(chǔ)也可靠時(shí)。則宜做路堤墻。不論是路肩墻，還是路堤墻，當(dāng)?shù)匦味妇r(shí)，可采用俯斜式或衡重式；地形平坦時(shí)則可采用仰斜式。 (2) 擋土墻的 縱向布置 擋土墻的縱向布置在墻趾縱斷面上布置，布置后繪成擋土墻正面圖。 布置的內(nèi)容有： ① 確定擋土墻的起訖點(diǎn)和墻長(zhǎng)， 合理選擇擋土墻與路基或其他結(jié)構(gòu)物的銜接方式。 ② 按地基及地形情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置。 11 ③ 布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。墻趾地面有縱坡時(shí)，擋土墻的基底宜做成不大于 5%的縱坡。但地基為巖石時(shí)，為減少開挖，可沿縱向做成臺(tái)階。臺(tái)階尺寸視縱坡大小而定，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、尺寸等。 在布置圖上注明各特征點(diǎn)的樁號(hào)，以及墻頂、基礎(chǔ)頂面、基底、沖刷線、 冰凍線、常水位線或設(shè)計(jì)洪水位的標(biāo)高等。 圖 11 擋土墻正面圖 (3) 擋土墻的 平面布置 對(duì)于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，例如 高的、長(zhǎng)的沿河擋墻和曲線擋墻，除了橫、縱向布置外，還應(yīng)做平面布置，并繪制平面布置圖。 在平面圖上，應(yīng)標(biāo)示擋土墻與路線平面位置的關(guān)系，與擋土墻有關(guān)的地物、地貌等情況，沿河擋墻還應(yīng)標(biāo)示河道及水流方向，以及其他的防護(hù)、加固工程等。 擋土墻的布置，往往需要在橫、縱、平三面上多次反復(fù)比較，方能取得技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理，且照顧到施工簡(jiǎn)便的最佳方案。 設(shè)計(jì)給定的工程地質(zhì)條件 設(shè)計(jì)路線 K58+070～ K58+130，傍山路線，設(shè)計(jì)高程均為 ，山坡 礫石地層，附近有開挖石方路塹的石灰?guī)r片石可供作擋土墻材料。 設(shè)計(jì)路段為直線段，橫斷面資料如表； (1) 山坡基礎(chǔ)為中密礫石土，摩阻系數(shù) f =，基本承載力 ??? =520kPa； (2) 填土邊坡為 1:m=1:，路基寬度為 ； (3) 墻背填料為就地開挖礫石土 ,容重為 KN/ m? ? ,計(jì)算內(nèi)摩阻角 35?? ； (4) 墻體用 50 號(hào)砂漿砌片石，容重為 3= KN/ m? ，容許壓應(yīng)力 ? ? a2450kP? ? ， 12 容許剪應(yīng)力 ? ? ? ? ，外摩阻力 ζ =Φ /2=176。 ； (5) 設(shè)計(jì)荷載用汽 — 15，驗(yàn)算荷載用掛 — 80； (6) 穩(wěn)定系數(shù)：滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù) ? ?c ? ，傾覆穩(wěn)定系數(shù) ? ?0 ? 。 墻后回填土的選擇 根據(jù)土壓力理論分析可知，不同的土質(zhì)對(duì)應(yīng)的土壓力是不同的。擋土墻設(shè)計(jì)中希望土壓力越小越好，這樣可以減小墻的斷面，節(jié)省土石方量，從而降低造價(jià)。 (1) 理想的回填土。卵石、礫砂、粗砂、中砂的內(nèi)摩擦角較大，主動(dòng)土壓力系數(shù)小，則作用在擋土墻上的土壓力就小，從而節(jié)省工程量，保持穩(wěn)定性。因此上述粗顆粒土為擋土墻后理想的回填土。本設(shè)計(jì)采用此類型的填土，且回填土粘聚力等于零，墻后填土分層夯實(shí)，以提高填土質(zhì)量。 (2) 可用的回填土。細(xì)砂、粉砂、含水量接近最佳含水量的的 粉土、粉質(zhì)粘土和低塑性粘土為可用的回填土，如當(dāng)?shù)責(zé)o粗顆粒，外運(yùn)不經(jīng)濟(jì)。 (3) 不宜采用的回填土。凡軟粘土、成塊的硬粘土、 膨脹土和耕植土，因性質(zhì)不穩(wěn)定，在冬季冰凍時(shí)或雨季吸水膨脹將產(chǎn)生額外的土壓力，導(dǎo)致墻體外移，甚至失去穩(wěn)定，故不能用作墻的回填土。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 (1) 選定設(shè)計(jì)資料； (2) 繪制平面圖及橫斷面圖 ； (3) 確定設(shè)計(jì)方案： ① 闡述設(shè)擋土墻的理由 ； ② 選定擋墻類型 (路堤，路肩，路塹 )，要有比較 ； ③ 選定擋墻形式 (仰斜，俯斜，衡重? )。 (4) 初擬斷面尺寸 ： ① 確定分 段長(zhǎng)及與路堤的銜接方式 ； ② 確定埋深、墻高及墻背傾角，以上步驟后即可繪出擋土墻的縱斷面圖 ； ③ 初擬其他部位的尺寸 (按各部分對(duì)尺寸的基本要求擬定 )。 (5) 計(jì)算換算土層厚 0h ； (6) 土壓力計(jì)算 ； (7) 確定斷面尺寸 : ① 滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算： 13 Kc 控制在 ～ 之間 (一般重力式擋墻以此控制設(shè)計(jì) )； ② 確定擋墻其他部位尺寸，即可畫出擋墻典型斷面圖 ； (8) 穩(wěn)定性驗(yàn)算 (5 個(gè)項(xiàng)目均要分別對(duì)計(jì)算荷載和驗(yàn)算荷載進(jìn)行計(jì)算 )； (9) 將確定的擋墻依次按比 例繪在平面及橫斷面圖上 。 14 第 2 章 公路擋土墻設(shè)計(jì) 設(shè)置擋土墻的理由 該地段地形復(fù)雜，山坡較陡，大多數(shù)路基屬于半填半挖式，且填方量較大。為了防止填方路基滑動(dòng)和沿河段的水流沖刷，并且減少填方的數(shù)量，需要設(shè)置擋土墻。 選定擋墻類型 該處路基挖方量較少，邊坡能夠在開挖后較穩(wěn)定，且無(wú)可能滑坍的山坡山體， 而路塹墻適用場(chǎng)合是在山坡陡峻處，用以減少挖方數(shù)量，降低邊坡高度，避免山坡因開挖而失去穩(wěn)定，以及在地質(zhì)不良地段用以支擋可能滑坍的山坡山體， 所以不用設(shè)置路塹墻，只用設(shè)置防止路基沿邊坡下滑的路肩墻或路堤墻即可 。 若用路肩墻， 路肩墻是用以支擋陡坡路堤下滑，抬高公路路基高程