【正文】 依靠踵板上的填土重量來保證。 6 (3) 加筋土擋土墻 加筋土擋土墻是由填土、填土中布置的拉筋條以及墻面板 三部分組成。 墻面板一般用混凝土預(yù)制，也可采用半圓形鋁板。 加筋土擋土墻屬柔性結(jié)構(gòu)，對地基變形適應(yīng)性大，建筑高度大，適用于填土路基。 (4) 土釘墻 土釘墻屬于重力式支護結(jié)構(gòu)。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。 釘墻是一種原位土體加筋技術(shù)，是由設(shè)置在坡體中的加筋桿件與其周圍土體牢固粘結(jié)形成的復(fù)合體以及面層構(gòu)成的類似重力擋土墻的支護結(jié)構(gòu)。土釘墻基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地，基 坑深度不宜大于 12m。 (5) 衡重式擋土墻 特點：設(shè)置衡重臺使墻身重心后移，并利用衡重臺上的填土，增加墻身穩(wěn)定。 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 )。面坡常用 1:~1:，背坡可直立。 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 。當(dāng)墻高較大時，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)濟效果，此時采用扶壁式擋土墻。墻體內(nèi)設(shè)置鋼筋以承受拉應(yīng)力，故墻身截面較小。 適用： 適用于缺乏石料的地區(qū)或地基承載力較差的地段。 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。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。 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。當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡時，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，墻面可放緩，一般采用 1:～ 1: 較為經(jīng)濟，但不宜緩于 1:，以免過多 增加墻高。當(dāng)用做路肩墻時，一般用粗料石或低強度等級混凝土做成帽石，帽石厚度 約為 40cm。 8 ④ 護欄 當(dāng)擋土墻高度較大時，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)置護欄。護欄距路面邊緣的距離，應(yīng)滿足路肩最小寬度的要求。 擋土墻通常采用淺基礎(chǔ)， 只有在特殊情況下，才使用樁基。當(dāng)?shù)鼗浫鯐r，強身較高時，為減少基底壓應(yīng)力，增加穩(wěn)定性，墻趾可伸出臺階，以拓寬基底，臺階寬度不小于 20cm，高寬比可用 3:2 或 2:1。 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。 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。 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。因此，可設(shè)置地表排水溝，以截流地表水。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。良好的排水在寒冷地區(qū)可以減小回填土的凍脹壓力。 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 號漿砌片石加固，并設(shè)置 15cm厚的砂礫墊層。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。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)粘土夯實層，防止積水滲入地基不利于墻的穩(wěn)定性。 ③ 排水溝。采用梯形截面， 25cm 厚 5 號漿砌片石加固，并設(shè) 15cm 厚砂礫墊層。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。各類擋土墻應(yīng)根據(jù) 其 構(gòu)造特點， 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。墻趾臺階的寬度不小于 20cm，臺階高寬比可采用 3:2 或 2:1。 (6) 其他 墻頂與路面的銜接。 車輛安全行駛保障措施。 擋土墻的布置 擋土墻的布置是擋土墻設(shè)置的一個重要內(nèi)容，通常是在路 基橫斷面圖和墻趾縱斷面圖上布設(shè)。 (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行，其內(nèi)容為確定斷面形式，選擇擋土墻的位置。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，宜做路肩墻，因為采用路肩墻，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。不論是路肩墻，還是路堤墻，當(dāng)?shù)匦味妇r，可采用俯斜式或衡重式；地形平坦時則可采用仰斜式。 布置的內(nèi)容有： ① 確定擋土墻的起訖點和墻長， 合理選擇擋土墻與路基或其他結(jié)構(gòu)物的銜接方式。 11 ③ 布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。但地基為巖石時，為減少開挖，可沿縱向做成臺階。 ④ 布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔、尺寸等。 圖 11 擋土墻正面圖 (3) 擋土墻的 平面布置 對于個別復(fù)雜的擋土墻，例如 高的、長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。 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)濟上合理，且照顧到施工簡便的最佳方案。 設(shè)計路段為直線段，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? ? ,計算內(nèi)摩阻角 35?? ； (4) 墻體用 50 號砂漿砌片石，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。 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。 (3) 不宜采用的回填土。 畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容 (1) 選定設(shè)計資料； (2) 繪制平面圖及橫斷面圖 ； (3) 確定設(shè)計方案： 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? )。 (5) 計算換算土層厚 0h ； (6) 土壓力計算 ； (7) 確定斷面尺寸 : ① 滑動穩(wěn)定性驗算： 13 Kc 控制在 ～ 之間 (一般重力式擋墻以此控制設(shè)計 )； 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)定性驗算 (5 個項目均要分別對計算荷載和驗算荷載進行計算 )； (9) 將確定的擋墻依次按比 例繪在平面及橫斷面圖上 。為了防止填方路基滑動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。 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，收縮坡腳，減少占地，減少填方量 經(jīng)過初步估算，其承受的土的主動土壓力較大，使其抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性較差，很容易讓路基隨其沿著山坡下滑，導(dǎo)致路基的破壞，因而不宜選用。 選定擋墻形式 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、凸型折線式和衡重式幾種。因此仰斜式的墻身斷面 形式 較 經(jīng)濟，且當(dāng)其用作路塹墻時，墻背與開挖的邊坡可以較貼合，所以開挖和回填量均較小；但當(dāng)墻趾處地面橫坡較陡時，采用仰斜式墻背回使墻高增加，斷面增大，因此仰斜式墻背不適宜用于地面橫坡較陡處。 俯斜式墻背所受的壓力較大，因此墻身斷面比仰斜式大。俯斜式墻背的坡度減緩固然對施工有利，但所 受土壓力亦隨之增加，致使斷面增大，因此墻背坡度不宜過緩，通?？刂? 15 39。 凸形折線式墻背，上部俯斜下部仰斜，故其斷面較為經(jīng)濟。 綜上所述， 路肩墻 的墻背形式采用俯斜式，因其所處地 形橫坡陡峻，墻面用陡直的形式。 初擬斷面尺寸 確定分段長及與路堤的銜接方式 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，為了防止墻后回填土從橋臺尾端與擋墻連接處的空隙溜出，可在臺尾與擋土墻之間設(shè)置隔墻及接頭墻。 因為山坡為礫石地層，且用石灰?guī)r片做擋土墻材料，所以可以確定 其分段長度為12m ( 15m? )，在各分段間設(shè)置伸縮縫，在擋土墻高度突變或基底地質(zhì)、水文情況變化處，還應(yīng)設(shè)沉降縫。 確定埋深、墻高及墻背傾角，繪出擋土墻的縱斷面圖 通過擋土墻設(shè)計的有關(guān)要求，可以設(shè)擋土墻埋入深度 =1mh ，墻高 =5mH ，墻背傾角 18?? ( 39。 16 圖 21 重力式擋土墻 另外可設(shè) =3mb ， = ， 0 = ， = ? ， = 又根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，得到 50號砂漿砌片石容重 kN / m? ?地 ， 礫石土容重 318 .6 kN / m? ?土 ， 容許壓應(yīng)力 ? ? a2450kp? ? ， 容許剪應(yīng)力 ? ? ? ? ， 摩阻系數(shù) ? ， 基本承載力 a520 kp? ?基 本 ， 計算內(nèi)摩阻角 35?? ， 填土邊坡為 1:m=1:， 外摩阻力 ? ??? ， 17 抗 滑動穩(wěn)定系數(shù) ? ?c ? ， 抗 傾覆穩(wěn)定系數(shù) ? ?0 ? ， 0 8?? 。 ① 擋土墻自重及位于墻上的衡載； ② 墻后土體的主動土壓力 (包括作用在墻后填 料破裂棱體上的荷載，簡稱超載 )； ③ 基底的法向反力及摩擦力； ④ 墻前土體的被動土壓力。 (2) 附加力：季節(jié)性作用于擋土墻的各種力。 (3) 特殊力：偶然出現(xiàn)的力。 圖 22 作用在擋土上的主要力系 18 計算換算土層厚度 墻高 H=5m， 由 ? ?5 184qH? ? ?, (21) ? 0 4 r? ? ? 土壓力計算 (1) 求破裂角 假設(shè) 破裂面 交于荷載中部，有 7 0 .5? ? ?? ? ? ? ? 且擋土墻為俯斜墻， ? 取正值 0011( 2 ) ( ) ( 2 5 2 0. 87 4)22A a H h a H? ? ? ? ? ? ? ? （ 2+5 ） = 0 0 011B ( ) ( 2 2 ) ta n22ab b d h H H a h ?? ? ? ? ? ? 2 3 .5 1. 87 4 5 ( 5 2 2 2 0. 84 7 ) ta n 18? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（ 3+0 ） ?? 00t a n t a n ( t a n t a n ) ( t a n )BA??? ? ? ? ? ? ? ? (22) tan ? ?? 或 tan ?? 所以 17?? 又有 ? ? t a n t a n 7 0 . 3 0 6 5 0 . 3 2 5 3 . 7 6 7mH a H??? ? ? ? ? ? ? 而 ?? 0 9mb d l? ? ? 得到 9?? 所以 假設(shè)成立 (2) 主動土壓力計算 19 00 c o s ( )A s in ( )aE ???? ? ?? ??土（ t a n B ） s in 5 21 8 . 6 ( 6 1 . 2 3 6 ta n 1 8 2 . 6 7 4 ) s in 8 7 . 5? ? ? ? ? ? 土壓力的水平和垂直分力為： xa c o s( ) 2 5 8 .7 6 7 c o s 3 4 .5 2 1 3 .2 5 7 k NEE ??? ? ? ? ? ya s i n ( ) 2 5 8 . 7 6 7 s i n 3 4 . 5 1 4 6 . 5 6 7 k NEE ??? ? ? ? ? 土壓力的作用點位置為： 1 ta n 3 ta n 1 7 3 . 7 9 4 mta n ta n ta n 1 8 ta n 1 7bah ?????