【導(dǎo)讀】水泥混凝土路面設(shè)計................錯誤!設(shè)計等級為二級公路，路基寬度為12m，設(shè)計車速為80km/h。東南向西北傾斜，自然地面坡度約為3～8‰。本段地處公路自然區(qū)劃的Ⅵ2區(qū)，海拔高度在500m～700m之間。該公路地處Ⅵ2區(qū)，項目區(qū)域地處荒漠、戈壁地帶，日照充足，蒸發(fā)強烈，區(qū)域內(nèi)年平均氣溫℃～℃，一月份平均氣溫－℃～－℃，℃，年均降水量170mm，蒸發(fā)量約2141mm，最大凍土深度136～141cm。以上，主導(dǎo)風(fēng)向為東風(fēng)、東南風(fēng)，瞬時最大風(fēng)速可達(dá)41m/s。冬季寒冷，平均降。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ—100；設(shè)計洪水頻率：涵洞為1/50；瀝青混凝土路面，設(shè)計年限為12年。具體交通量見表1-1，主要設(shè)計指標(biāo)見表1-2。

　　

【正文】 部分路段填挖方較大，為防止路基發(fā)生坍塌，要設(shè)置擋土墻以加定性。經(jīng)分析填 方路段采用重力式擋土墻 ,挖方路段采用仰斜式擋土墻。 擋土墻的布置 路塹擋土墻大多設(shè)在邊溝旁。山坡?lián)跬翂?yīng)設(shè)在基礎(chǔ)可靠處，墻的高度應(yīng)保證墻后墻頂以上邊坡的穩(wěn)定。 當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近，基礎(chǔ)情況相似時，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻，按路基寬布置擋土墻位置，因為路肩擋土墻可充分收縮坡腳，大量減少填方和占地。若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎(chǔ)可靠時，宜選用路堤墻，并作經(jīng)濟(jì)比較后確定墻的位置。 沿河堤設(shè)置擋土墻時，應(yīng)結(jié)合河流情況來布置，注意設(shè)墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。 擋土墻的縱向布置 擋土墻縱向布置在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，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和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方、式。路肩擋土墻端部可嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接，與橋臺連接時，為了防止墻后填土從橋臺尾端與擋土墻連接處的空隙中溜出，需在臺尾與擋土墻之間設(shè)置隔墻及接頭墻。路塹擋土墻在隧道洞口應(yīng)結(jié)合隧道洞門，翼墻的設(shè)置做到平順銜接；與路塹邊坡銜接 時，一般將墻高逐漸降低至 2m以下，使邊坡坡腳不致伸入邊溝內(nèi)，有時也可以橫向端墻連接。 （ 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。 （ 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，可沿縱向做成臺階，臺階尺寸視縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于 1： 2。 （ 4）布置瀉水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。 擋土墻的橫向布置 橫向布置，選擇在墻高最大處，墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進(jìn)行。根據(jù)墻型、墻高及地基 與填料的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計或套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布置排水設(shè)施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。 平面布置 對于個別復(fù)雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應(yīng)作平面布置，繪制平面圖，標(biāo)明擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固工程等。 （ 1）擋土墻的埋置深度 ① 當(dāng)凍結(jié)深度小于或等于 1m 時，基底應(yīng)在凍結(jié)線以下不小于 ，并應(yīng)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 1m 時，基底最小埋置深度不小于 ，還應(yīng)將基底至凍結(jié)線以下 圍的地基土換填為弱凍脹材料。 ③ 受水流沖刷時，應(yīng)按路基設(shè)計洪水頻率計算沖刷深度，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)低于路塹邊溝底面不小于 。 ⑤ 在風(fēng)化層不厚的硬質(zhì)巖石地基上，基底一般應(yīng)置于基巖表面風(fēng)化層以下；在軟質(zhì)巖石地基上，基底最小埋置深度不小于 1m。 基礎(chǔ)位于橫向斜坡地面上時，前趾埋入地面的深度和距地表的水平距離應(yīng)滿足表 61 的要求 。 表 61 埋深表 土層類別 最小埋置深度 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 ~ 土質(zhì) ≥ ~ 排水設(shè)施 擋土墻應(yīng)設(shè)置排水措施，以疏干墻后土體和防止地面水下滲，防止墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區(qū)回填土的凍脹壓力，消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。 排水措施主要包括：設(shè)置地面排水溝，引排地面水；夯實回填土頂面和地面松土，防止雨水及地面水下滲，不要時可加設(shè)鋪砌；對路塹擋土墻墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎(chǔ)；設(shè)置墻身泄水孔，排除墻后水。 漿砌片石墻身應(yīng)在墻 前地面以上設(shè)一排泄水孔。墻高時，可在墻上部加設(shè)一排泄水孔。排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面 ；若為路塹墻，應(yīng)高出邊溝水位；若為浸水擋土墻，應(yīng)高出常水位 。為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè) 30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料及濾層，以免孔道阻塞。 沉降逢與伸縮縫 為避免因地基不均勻沉降而引起墻身開裂，需根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高，墻身斷面的變化情況設(shè)置沉降縫。為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，依情況設(shè)置伸縮縫。設(shè)計時，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè) 置，沿路線方向每隔 10~15m 設(shè)置一道，兼有兩者的作用，縫寬 2~3m，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴(yán)重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞，填深不宜小于 。 擋土墻施工方法 擋土墻施工方法：重力式擋土墻一般采用明挖基礎(chǔ)，對巖石地基，應(yīng)清除表面風(fēng)化層，墻址前應(yīng)有足夠的襟邊寬度。砌筑時，應(yīng)將石料表面清掃干凈并用水保持濕潤，砌筑時外面線應(yīng)順直整齊，內(nèi)面線可大致順試，漿砌石底面應(yīng)臥漿鋪砌。選用漿砌片石，片石分層砌筑應(yīng)長短相間的與里層砌塊咬 接成一體 。 擋土墻設(shè)計驗算 目 錄 （一）路基工程擋土墻設(shè)計基本資料 2 （二）擋土墻的自重及其重心計算 2 （三）墻后填土和車輛荷載所引起的土壓力計算 3 （四）按基礎(chǔ)寬、深作修正的地基承載力特征值 5 （五）基底合力偏心距驗算 5 （六）地基承載力驗算 6 （七） 擋土墻及基礎(chǔ)沿基底平面、墻踵處地基水平面的滑動穩(wěn)定驗算 6 （八）擋土墻傾覆穩(wěn)定驗算 7 （九）擋土墻截面強度和穩(wěn)定驗算 8 （十）路基工程擋土墻設(shè)計參考文獻(xiàn) 11 重力式擋土墻算例 （一） 設(shè)計基本資料 墻身及基礎(chǔ) 填料及地基 擋土類型 仰斜式路肩墻 填料種類 重度 ? (kN/m3 ) 砂類土 18 墻高 H(m) 填料內(nèi)摩擦角 ? (? ) 35 墻面坡度 1: 填料與墻背摩擦角 ? 2? 墻背坡度 1: 基礎(chǔ)頂面埋深（ m） 砌筑材料 M5漿砌 MU50 片石 地基土類別重度J? (kN/m3 ) 密實砂類土 21 砌筑材料的重度1? (kN/m3 ) 23 地基土承載力特征值af (kN) 400 地基坡度 tan 0? 基底與地基土摩擦系數(shù) i? 圬工砌體間的摩擦系數(shù) ? 地基土摩擦系數(shù) n? 公路等級及荷載強度 片石砂漿砌體強度設(shè)計值 公路等級 二級 抗壓)(MPafed 汽車荷載標(biāo)準(zhǔn) 公路二級 軸心抗拉)(MPaftd 墻頂護(hù)欄荷強度 )/( 2mkNqL 7 彎曲抗拉 )(MPaftmd 直接抗剪 )(MPafvd 已建擋土墻的截面尺寸見圖 1，試按本細(xì)則的規(guī)定對其進(jìn)行驗算： （二） 擋土墻自重及重心計算： 取單位墻長（ 1m），如圖 2 虛線所示，將擋土墻截面劃分為三部分，截面各部分對應(yīng)的墻體重量為： )( 1 KNG ????? ? )( KNG ????? ? )???? ? H= H=H=B=B=B= B=1244113B=擋 土 墻 截 面 基 尺 寸圖 1Z 3 G 32G2Z1ZO 12O1G擋 土 墻 自 重 及 重 心 計 算 圖 式圖 2 截面各部分的重心至墻趾（ 1? ）的距離： )(525..12/)( mZ ??????? )(71..02/???? )()(3 mZ ??? 單位墻長的自重重力為： )( 2 93210 kNGGGG ???? 全截面重心至墻趾的距離： )()(Z 03322110 mGGZGZGZ ??????? （三） 后踵點界面處，墻后填土和車輛荷載所引起的主動土壓力計算按本細(xì)則表 的規(guī)定，當(dāng)墻身高度為 ，附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值： )/(5..16 2mkNq ? 換算等代均布土層厚度為： )( mqh ?? ? 因基礎(chǔ)埋置較淺，不計墻前被動土壓力。 當(dāng)采用庫侖土壓力理論計算墻后填 土和車輛荷載引起的主動土壓力時候，計算圖式如圖 3 所示： H=B=B=44 1擋 土 墻h=0E xEyEZy土 壓 力 計 算 圖 式圖 31OO 2:1xZ1:1:δθ 按本細(xì)則附錄 條所列土壓力計算公式，計算結(jié)果如下： o14) a n (a rc ????? o5..382/351435 ??????? ???? ?t a n)2( 2 00 ??? hHH dhA 因 d=0，故 ??? ?A )) ( ta nt a n( c o tt a nt a n A????? ????? ooooo ,)( t a n) a n35( c o t5..38t a n ???????? ? ) i n( a n) os ()s i n( )t a n( t a n)c os ( ?????????? oo ooo?? ?????K 0t a nt a n1 ??? ?? dh 墻頂至后踵點 )()( 2 mHO ? 0101 ???????????? ??? HhHhHhK 后踵點土壓為： )/(.. 221 mkNHKKE ??????? ?? 單位墻長（ 1m）上土壓力的水平分量： )() o s ()c o s ( kNEE ?????????? oo?? 單位墻長（ 1m）上土壓力的豎直分量： )() i n ()s i n (v kNEE ?????????? oo?? 土壓力水平分量的作用點至墻趾的距離： )( 10y mHKhHZ ????????? 土壓力豎直分量的作用點至墻趾的距離： )()14t a n ()( a n)(4 mHZBZ yx ?????????? o? （四） 按基礎(chǔ)寬、深作修正的地基承載力特征值 ?39。f 基礎(chǔ)最小深（算至墻趾點）： )m( 2 ?????? mHh ， 符合基礎(chǔ)最小埋深的規(guī)定； 但 mBmh 1 ??? ， 所以修正后的地基承載力特征值 ?39。f 等于地基 承載力特征值 ?f 。 按本細(xì)則表 的規(guī)定，當(dāng)采用荷載組 合 H 時，地基承載力特征值提高系數(shù)K=, 故 ?39。f =? 400=400（ kPa） 驗算地基承載力時，計入作用在擋土墻頂 面的護(hù)欄荷載強度 Lq 與車輛附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q ， 基底應(yīng)力計算的力系圖可參見圖 4. （五） 基底合力的偏心距驗算： 按本細(xì)則 條的規(guī)定：在地基承載力計算中，基礎(chǔ)的作用效應(yīng)取正常使用極限狀態(tài)下作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合。 作用于基底形心處的彎矩： ?????? ?????????? ?????????? ??? 44400k BqBqBZGM L ?????? ????????? ?? 224y HZEBZE xyx ?????? ?????????? ?????????? ??? )kN