【正文】 適用性強(qiáng)，因而應(yīng)用廣泛。 西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 9 頁(yè) 共 37 頁(yè) 顯然，所得的穩(wěn)定坡角較小，與實(shí)際條件中約為 60 度的邊坡相距甚大，因此該土坡是不穩(wěn)定的，為了得到一個(gè)穩(wěn)定的土坡，若不采取擋墻支護(hù)，則需要放緩坡，而實(shí)際的工程地質(zhì)條件給定的坡高較高，放緩坡所需要的挖方量巨大 ，明顯不經(jīng)濟(jì)，所以放緩坡不合適，必須采取擋墻支護(hù)。均質(zhì)的無(wú)粘性土坡顆粒間無(wú)粘聚力，只要坡面上的土體能保持穩(wěn)定，那么整個(gè)土坡便是穩(wěn)定的。 由設(shè)計(jì)給定的工程地質(zhì)條件可知，擬建的擋土墻后土體為松散的碎礫石土，其粘聚力為零，即該土坡為無(wú)粘性土土坡，必須按照無(wú)粘性土土坡的穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行分析。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。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)。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。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。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)。為了確保設(shè)計(jì)的節(jié)約經(jīng)濟(jì)，科學(xué)合理 ，將對(duì)這兩種擋土墻形都進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其結(jié)構(gòu)形式，以及所用材料、截面尺寸、配筋等，然后進(jìn)行造價(jià)工程量的比較分析，最終確定一種最佳方案作為施工設(shè)計(jì)。 西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 6 頁(yè) 共 37 頁(yè) 1． 5 支擋結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) 該路基支擋工程的總體方案是：在保證工程質(zhì)量的前提下，盡可能地優(yōu)化方案，節(jié)約支擋結(jié)構(gòu)的造價(jià)，降低施工難度，加快施工進(jìn)程。墻背填土的重度為 3/kNm ,墻背摩擦角取為 8 度，基底摩擦系數(shù) 為 ,碎石土承載力標(biāo)準(zhǔn)值等于 800 kPa。10m黃土紅層軟巖風(fēng)化物高速公路 圖 1 地形地質(zhì)條件圖 設(shè)計(jì)資料： 黃土覆蓋厚度 黃土性質(zhì)：含水率 9%14% 重度 ? = 3/kNm 紅層軟巖風(fēng)化物：呈碎礫狀，其中夾雜沙礫約 35% 松散，含水率估計(jì) 5%8%，重度 ? = 3/kNm ，粘聚力C=0。 土釘墻面層為噴射混凝土中間夾鋼筋網(wǎng)，土釘要和面板有效連接，外端設(shè)鋼墊板或加強(qiáng)鋼筋通過(guò)螺絲端桿錨具或焊接進(jìn)行連接。 1． 3． 6 土釘墻 土釘墻是有面板、土釘與邊坡相互作用形成的支擋結(jié)構(gòu)。施工簡(jiǎn)便、外形美觀、占地面積小、而且對(duì)地基的適應(yīng)性強(qiáng)。 1． 3． 5 加筋土擋土墻 由墻面板、拉筋和填土三部分組成，借助于拉筋于填土間的摩擦作西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 4 頁(yè) 共 37 頁(yè) 用，把土的側(cè)壓力傳給拉筋，從而穩(wěn)定土體。設(shè)計(jì)時(shí)，為了維持錨定板擋土墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力平衡，必須保證錨定板結(jié)構(gòu)周圍的整體穩(wěn)定和土的摩阻力大于由土自重和荷載產(chǎn)生的土壓力。 1． 3． 4 錨定板及錨桿式擋土墻 錨定板擋土墻是由預(yù)制的鋼筋混凝土立柱、墻面、鋼拉桿和埋置在填土中的錨定板在現(xiàn)場(chǎng)拼裝而成，依靠填土與結(jié)構(gòu)的相互作用力維持其自身穩(wěn)定。適用于缺乏石料的地區(qū)或地基承載力較差的地段。墻體內(nèi)設(shè)置鋼筋以承受拉應(yīng)力，故墻身截面較小。重力式擋土墻是靠墻身自重保證墻身穩(wěn)定的，因此，墻身截面較大，適用于小型工程，通常西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 3 頁(yè) 共 37 頁(yè) 墻高小于 8 米，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，能就地取材，因此廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。各類擋土墻的適用范圍取決于墻址地形、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、建筑材料、墻的用途、施工方法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)等因素。例如，采用路堤或路肩擋土墻時(shí)，常與棧橋或填方等進(jìn)行方案比較；采用路塹或山坡?lián)跬翂r(shí)，常與隧道、明洞或刷緩邊坡等方案進(jìn)行比較，以求工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。 路基在遇到下列情況時(shí)可考慮修建擋土墻： 西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 2 頁(yè) 共 37 頁(yè) （ 1） 陡坡地段； （ 2） 巖石風(fēng)化的路塹邊坡地段； （ 3） 為避免大量挖方及降 低邊坡高度的路塹地段； （ 4） 可能產(chǎn)生塌方、滑坡的不良地質(zhì)地段； （ 5） 高填方地段； （ 6） 水流沖刷嚴(yán)重或長(zhǎng)期受水浸泡的沿河路基地段； （ 7） 為節(jié)約用地、減少拆遷或少占農(nóng)田的地段。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。和以往的理論教學(xué)不同，畢業(yè)設(shè)計(jì)要求我們?cè)诮處熤笇?dǎo)下，獨(dú)立地、 系統(tǒng)地完成一個(gè)工程設(shè)計(jì)，以及能掌握一個(gè)工程設(shè)計(jì)的全過(guò)程，學(xué)會(huì)考慮問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，并可以繼續(xù)學(xué)習(xí)到一些新的專業(yè)知識(shí)，有所創(chuàng)新。西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 1 頁(yè) 共 37 頁(yè) 第一章 緒論 1． 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是教學(xué)計(jì)劃最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的土木工程基礎(chǔ)理論、基本理論和基本技能，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)或科學(xué)研究的綜合訓(xùn)練，是前面各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化和拓展，是培養(yǎng)我們綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的重要階段。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完培養(yǎng)計(jì)劃所規(guī)定的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及各類必修和選修專業(yè)課程之后，較為集中和專一地培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本理論和基本技能，分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 1． 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 —— 擋土墻的概述 公路擋土墻是用來(lái)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。在山區(qū)公路中，擋土墻的應(yīng)用更為廣泛。 在考慮擋土墻的設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)與其他方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 1． 3 擋土墻的類型及適用條件 擋土墻類型的劃分方法較多，一般以擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類為主，常見的擋土墻形式有：重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、 加筋土式、錨桿式和錨定板式。 1． 3． 1 重力式擋土墻 重力式擋土墻一般由塊石或混凝土材料砌筑。 1． 3． 2 懸臂式擋土墻 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。 1． 3． 3 扶壁式擋土墻 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)一道扶肋，把墻面板和墻踵板連接起來(lái)。當(dāng)墻高較高時(shí)，比懸臂式擋土墻更為經(jīng)濟(jì)。與重力式擋土墻相比，具有結(jié)構(gòu)輕、柔性大、工程量少、造價(jià)低、施工方 便等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于地基承載力不大的地區(qū)。錨桿式擋土墻是利用嵌入堅(jiān)實(shí)巖層的灌漿錨桿作為拉桿的一種擋土結(jié)構(gòu)。即是柔性結(jié)構(gòu)，可承受地基較大的變形；又是重力式結(jié)構(gòu)，可承受荷載的沖擊、振動(dòng)作用。適用于缺乏石料的地區(qū)和大型 填方工程。它適用于一般地區(qū)土質(zhì)及破碎軟巖質(zhì)地段，也可置于樁板擋土墻之間支擋巖土以保證邊坡穩(wěn)定。 西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 5 頁(yè) 共 37 頁(yè) 1． 4 設(shè)計(jì)給定的工程地質(zhì)條件 25176。內(nèi)摩擦角 ? =31 度。擋土墻使用材料漿砌塊石的容重 24 3/kNm ，鋼筋混凝土的容重為 25 3/kNm 。綜合分析考慮建筑場(chǎng)地的地理地質(zhì)條件及工程特性，確定最為經(jīng)濟(jì)合理的擋土墻形式有重力式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種。 1． 6 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。 （ 1）理想的回填土。因此上述粗顆粒土為擋土墻后理想的回填土。 （ 2）可用的回填土。 西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 7 頁(yè) 共 37 頁(yè) （ 3）不宜采用的回填土。 西南石油大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 8 頁(yè) 共 37 頁(yè) 第二章 公路擋土墻設(shè)計(jì) 2． 1 邊坡穩(wěn)定性分析 為了準(zhǔn)確把握擬建擋土墻后土體的穩(wěn)定性及土壓 力情況，首先要對(duì)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。 無(wú)粘性土形成的土坡，產(chǎn)生滑坡時(shí)其滑動(dòng)面近似于平面，常用直線滑動(dòng)面分析土坡的穩(wěn)定性。 土坡的穩(wěn)定性用土坡穩(wěn)定安全系數(shù)來(lái)表示，抗剪力與抗切拉之比即為土坡穩(wěn)定安全系數(shù)： K= c o ss inT W tg tgT W tg? ? ?????’抗 剪 力抗 切 力 根據(jù)規(guī) 范，邊坡工程等級(jí)為二級(jí)的土坡，采用直線式滑動(dòng)法分析的土坡，安全穩(wěn)定系數(shù) K 取 ，故該土坡的穩(wěn)定坡角可以求出： 31 0 .4 6 21 .3 0tg tgtg K?? ? ? ? ??? 其中 ? 為土坡的安全穩(wěn)定坡角。 2． 2 重力式擋土墻的設(shè)計(jì) 重力式擋土墻是以墻身自重來(lái)維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定，它是我國(guó)目前最常用的一種擋土墻形式。 由已知設(shè)計(jì)資料和工程地質(zhì)