重力式挡土墙及衡重式挡土墙
重力挡土墙设计方案

重力挡土墙设计方案1.1编制依据《工程结构通用规范》GB55001-2021《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《挡土墙(重力式、衡重式、悬臂式)》17J008材料及构造1.采用混凝土重力式挡土墙,混凝土强度等级为C25o2.挡土墙基底应置于满足承载力要求的地基上,基底逆坡应符合设计要求,以保证墙身稳定,如开挖后不满足设计要求,则应立即告知设计单位,以便作相应调整。
3.如若开挖遇到软土、液化土等特殊性岩土时,应按有关规定,对地基妥善处理后方可施工挡土墙。
4.陡坡地段、若地基为完整坚硬基础岩石、采用台阶基础:台阶基础采用C15片(块)石混凝土。
5.基底埋置深度应满足地基强度与稳定性、根据现场开挖基底在满足承载力要求的情况下,可适当调整基础标高。
泥岩、页岩等地质岩石基础开挖至设计标高后立即以M7.5砂浆封面,不得暴露于雨水、空气中太久,以免加快风化。
6.挡土墙背后填料根据附近土源,尽量选用抗剪强度高和透水性强的砾石或砂土。
当选用粘性土为填料时,宜掺入适量的砂石或砾石;不得选用膨胀土、淤泥质土、耕植土做填料。
对于挡土墙填料的内摩擦角,宜通过试验取得。
7,墙背回填待强度达到设计强度的75%时进行,并分层填筑夯实,注意墙身不要受到冲击的影响。
8,挡土墙墙背与岩石分界线交界位置处,浸水挡土墙常水位以上30cm,坡脚地面线以上30cm设置最低一排泄水孔,其上则分层设置泄水孔,泄水孔间距2至3m,上下左右交错布置,孔内预埋5cmPVC管。
PVC管应长出墙背20cm,其端部30cm用土工布包裹。
在泄水孔进水口处设置粗颖粒材料(大粒径碎石或片石)堆囊以利于排水。
9.在最低一排泄水孔底部铺设一层机织防渗土工布隔高层,以防止基底层受水侵蚀。
挡墙基坑(最低一排泄水孔以下部分)采用石灰土回填用安要求夯实,墙背(指最低一排泄水孔以上部分)回填则采用透水性材料,如碎石、碎砾石、砂片石、砂岩碎刷等。
重力式挡土墙

3重力式挡土墙3.1一般规定3.1.1一般地区、浸水地区、地震地区和特殊岩土地区的路肩、路堤和路堑等部位,可采用重力式(或衡重式)挡土墙。
路肩、路堤和土质路堑挡土墙高度不宜大于10m,石质路堑挡土墙不宜大于12m。
3.1.2重力式挡土墙墙身材料应采用混凝土或片石混凝土,其强度等级及适用范围应按表3.1.2采用。
表3.1.2 重力式挡土墙材料强度等级及适用范围注:表中t系最冷月平均气温。
3.1.3重力式挡土墙可按容许应力法计算。
混凝土、片石混凝土的容许应力值应按表3.1.3采用。
表3.1.3混凝土、片石混凝土的容许应力(Mpa)值注:1. 片石混凝土的容许压应力同混凝土,片石掺用量不大于总体积的20%;2.A为计算底面积,A c为局部承压面积。
3.2设计荷载3.4地基与基础3.4.1挡土墙基底宜采用明挖基础。
当基坑开挖较深且边坡稳定性较差时,应采取临时支护措施;当基底下为松软土层时,可采用加宽基础、换填土或地基处理等措施。
水下基坑开挖困难时,也可采用桩基础或沉井基础。
3.4.2 基础埋置深度的确定应符合下列要求:1埋置深度一般情况不应小于1.0m。
2 当冻结深度小于或等于1.0m时,在冻结深度线以下不应小于0.25m,且不应小于1.0m。
当冻结深度大于1.0m时,不应小于1.25m,还应将基底至冻结线下0.25m深度范围内的地基土换填为非冻胀土。
3受水流冲刷时,在冲刷线以下不应小于1.0m。
4 路堑挡土墙基底在路肩以下不应小于1.0m,并低于侧沟砌体底面不小于0.2m。
5 在软质岩层地基上不应小于1.0m。
6 膨胀土地段基础埋置深度不宜小于1.5m。
3.4.3 基础在稳定斜坡地面时,其趾部埋入深度和距地面的水平距离应符合表3.4.3的规定。
表3.4.3 斜坡地面墙趾埋入深度和距地面的水平距离3.4.4 基础位于较完整的硬质岩层构成的稳定陡坡上时,可采用台阶式基础,其最下一级台阶底宽不宜小于1.0m。
重力式(衡重式)挡土墙施工方案

重力式(衡重式)挡土墙施工方案目录一、工程概况 (1)1、主要技术条件` (1)2、单项工程数量表 (1)3、主要材料 (3)二、工程目标: (3)1、总体目标 (3)2、质量目标 (3)3、安全目标 (3)三、分项工程施工计划 (4)四、施工资源计划 (4)1、投入施工机械设备 (4)2、投入劳动力计划 (4)五、重力式(衡重式)挡土墙施工技术方案 (5)1、施工准备 (5)2、施工放样 (5)3、基槽开挖 (5)4、基础C25片石砼浇筑 (7)5、墙身C25片石砼浇筑 (7)6、墙背回填 (9)六、质量保证措施 (9)1、准备工作 (9)2、人员质量保证措施。
(11)3、机械设备及检测仪器的质量保证措施 (11)4、材料质量保证措施 (12)5、质量检查、控制程序 (12)6、工程施工过程中的质量保证措施 (14)七、确保工期的措施 (16)八、安全生产保证措施 (18)1、安全保证体系的组织机构设置及设施、人员配备 (18)2、安全生产保证措施 (19)九、环境保护及消防安全措施 (21)文明施工措施与环境保护 (21)1、文明施工与环保管理措施 (22)2、环境保护管理制度及措施 (23)十、紧急救援预案 (26)1、安全生产应急预案领导小组。
(26)2、职责 (27)3、伤害事故的救治方案 (28)4、事故现场处理控制保护方案。
(28)5、事故的报告制度 (29)重力式(衡重式)挡土墙施工方案一、工程概况××××××工程:二期为凤山路口至沙塘收费站段(K11+900~K20+770),长度约8.870公里,红线宽度50米;三期为沙埔镇至凤山路口段(设计起点K0+000~K11+900),长度约11.900公里。
1、主要技术条件`公路等级:双向六车道城市道路设计速度:80km/h平均每公里交点数:0.56个(交点5个)路基宽度:40米2、单项工程数量表3、主要材料a、混凝土:本分项工程全部采用商品混凝土及片石。
公路常用挡土墙的选型及设计要点

公路常用挡土墙的选型及设计要点公路挡土墙是路基设计工作的重点和难点;本文根据笔者的经验和体会,谈谈公路常用挡土墙的选型及设计要点,希望能对相关设计人员有所帮助。
标签:挡土墙挡墙选型挡墙设计1公路常用挡土墙的主要类型、特点及适用范围挡土墙是承受土压力,防止土体滑塌的墙式构造物。
常用挡土墙形式大致为:重力式挡土墙、悬臂式和扶壁式挡土墙、桩板式挡土墙、锚杆挡土墙、加筋挡土墙、锚定板挡土墙等。
各类型挡墙的特点不同,适用范围也不完全相同,其特点及适用范围分述如下:1.1重力式挡土墙重力式挡土墙是依靠墙体自重来抵抗土体侧压力的挡土墙,具有结构简单、受力单一、施工技术成熟、取材方便等特点。
可细分为仰斜式、垂直式、俯斜式、折线式、衡重式、台阶式等;其中垂直式、折线式、台阶式这三种形式的代表性不强,在此不做专门分析。
1.1.1仰斜式挡土墙仰斜式挡土墙是最常用的重力式挡土墙,其面坡、背坡均内倾,面坡一般不宜缓于0.3,背坡不宜缓于0.25。
与其他重力式挡墙相比,其优点为每延米圬工最省、抗滑、抗倾覆稳定性好,地基承载力要求低。
缺点是当地形陡峻时,墙高增加过快,其占地面积较大,墙背坡率内倾,墙背填土不易压实,墙高不能做太高,最大墙高不宜超过10m,墙高过大则抗滑稳定性将明显降低。
适用于地形平缓,地面横坡缓于1:2须限制放坡的路段;挡墙高度较小,最大墙高小于10m 的路段;地质条件一般,地基承载力尚可的路段。
1.1.2俯斜式挡土墙俯斜式挡土墙与仰斜式挡土墙最大区别是其面坡垂直、背坡外倾,坡率1:0.25~0.4,不宜缓于0.4。
其优点是结构简便易施工,墙背坡率外倾,墙背填土易压实。
缺点是抗滑、抗倾覆稳定性不如仰斜式和衡重式挡土墙;背坡外倾,墙踵向路基内延伸,地形较陡时挖基量大;因受力条件限制,适用于低矮挡墙,最大墙高不宜超过6m。
适用于墙高不超过6m,地形平坦,老路改扩建需要限制放坡的路段(如穿越农田区)。
1.1.3衡重式挡土墙利用作用于墙背衡重台构造上的填土重力和墙体重心后移而抵抗土体侧压力的挡墙称为衡重式挡土墙。
市政道路工程常用挡土墙类型探析黄珍

市政道路工程常用挡土墙类型探析黄珍发布时间:2021-10-22T05:10:03.809Z 来源:《现代电信科技》2021年第10期作者:黄珍[导读] 自进入到21世纪以来,我国城市化进程显著加速,各地区的经济也获得了极快的发展。
伴随着城市基础设备建设的全方位发展,城市道路网快速产生。
(身份证号码:4304071****7202026)摘要:随着我国城市化建设进程的加快,为了满足城市居民的日常出行需求,市政道路工程也在快速的建设,其中挡土墙就发挥了很大的作用。
尤其是在路肩墙或者路堤墙施工时,就需要用到挡土墙,它能够有效的防止高位的路基边坡或者地基滑动,对道路起到保护的作用;同时挡土墙也可以对回填土的坡脚进行收缩,使得填土的数量减少,让实际的占地占地面积与拆迁面积都能够大幅度的减少。
随着市政道路工程的建设增多,挡土墙的应用也变得更加的广泛,因此,本文就从市政道路工程常用的挡土墙类型进行探析。
关键词:市政道路;挡土墙;类型探析前言:自进入到21世纪以来,我国城市化进程显著加速,各地区的经济也获得了极快的发展。
伴随着城市基础设备建设的全方位发展,城市道路网快速产生。
在城市道路设计过程中,挡土墙作为道路路基工程的关键锚杆支护形式,也广泛运用于各种各样道路边坡中。
殊不知,伴随着工程建设由粗放式向细致型的转变,在公路路基工程和市政工程基础设备工程中运用最普遍的挡土墙形式,如重力式挡土墙、悬壁式挡土墙等,在一些园林景观和生态要求较高的项目中,不能满足这种新的建设形式的要求。
这就需要从工程的具体需要考虑,分析和选择更加有效的挡土墙形式,以满足将来工程的多元化要求。
从而保障市政道路的质量,给人们的出行带来便利和安全。
1 市政工程道路挡土墙的特点及普遍形式1.1市政工程道路挡土墙特点挡土墙作为最普遍的锚杆支护形式,广泛运用于公路、市政工程、水利工程、建筑物等建筑工程中,各行业的实际要求也各有不同。
对于市政工程道路工程来讲,挡土墙不但满足城市路基工程边坡可靠性的最基本要求,并且具备以下特点:(1)挡墙高度较矮。
挡土墙类型(一)2024

挡土墙类型(一)引言概述:挡土墙是一种常见的地下工程结构,用于抵抗土壤的压力、防止土体滑动或坍塌,保护基础设施的安全稳定。
挡土墙类型繁多,本文将从五个大点进行阐述:重力式挡土墙、基础式挡土墙、承台式挡土墙、悬臂式挡土墙和土工格栅挡土墙。
正文:1. 重力式挡土墙- 原理:依靠墙身本身的重量抵抗土壤压力。
- 小点1:墙身采用混凝土或石材等重型材料建造。
- 小点2:适用于土体稳定性较好的场地,不宜使用在软土地区。
- 小点3:建造简单,成本相对较低。
2. 基础式挡土墙- 原理:通过增加挡土墙的基础面积,提高墙体稳定性。
- 小点1:常见的基础形式包括摊铺混凝土基础和沉井基础。
- 小点2:适用于基础承载力较弱的场地,能提高墙体的稳定性。
- 小点3:施工难度较大,需要考虑深挖和基础排水等问题。
3. 承台式挡土墙- 原理:挡土墙上设置一道水平承台,均匀分布土壤压力。
- 小点1:承台通常采用钢筋混凝土结构。
- 小点2:适用于较高的挡土墙,能减小土壤的局部集中应力。
- 小点3:施工复杂,需要充分考虑承台的设置和墙体连接等问题。
4. 悬臂式挡土墙- 原理:挡土墙上设置一定长度的悬臂梁,改变土壤压力的传递路径。
- 小点1:悬臂梁通常采用预应力钢筋混凝土。
- 小点2:适用于挡土墙高度较大的情况,能减小土壤的侧向推力。
- 小点3:施工难度较大,需要考虑悬臂梁的刚度和连接方式等问题。
5. 土工格栅挡土墙- 原理:利用土工格栅的抗拉强度和土体的摩擦力共同抵抗土壤压力。
- 小点1:土工格栅通常由高强度聚合物或金属材料制成。
- 小点2:适用于土壤稳定性差、水土流失严重的场地。
- 小点3:施工相对简便,具有较好的柔性和适应性。
总结:挡土墙类型繁多,每种类型都有其适用的场合和特点。
根据具体工程要求和土体条件,选择合适的挡土墙类型是确保土体稳定和工程安全的关键。
挡土墙基本知识(挡墙分类)

深圳-汕头高速公路K101滑坡推倒桩板墙
云南元江-磨黑高速公路三菁公隧道进口高边坡发生滑坡 ,高 130m,推倒中隔墙
花岗岩中长100多m、宽80cm的张裂缝
(三)高边坡的特征
1、高边坡是将地质体的一部分改造成人为工程设施,因此其稳定性取决 于自然山坡的稳定状况(稳定、不稳定、极限平衡)、地质条件(地层岩性、地 质构造、坡体结构、岩体结构、水文地质条件、风化程度等)和人为改造的程 度(开挖深度、坡形、坡率等)。 2、由不同的地层、岩性、风化程度的岩土体构成的自然山坡,受地质构 造影响程度不同,水文地质条件不同,在自然应力作用下形成了各种形态的 斜坡,如直线坡、凸形坡、凹形坡、阶梯状坡,且具有不同的稳定状态,这 是在漫长的地质历史时期形成的,是动态的、变化的。自然斜坡是人工边坡 的基础。 3、人工边坡是对自然斜坡的改造,它也有直线坡、凸形坡、凹形坡,更 多的是阶梯状边坡。人工边坡改变了自然山坡的应力状态和地下水的渗流条 件,而且是在短短几个月内改造完成的。自然山坡的应力调整有一个过程, 强度低的软弱岩层调整较快,常在施工期就发生变形;强度高的坚硬岩层调 整较慢,或可自身稳定,或在1~3年后发生变形。只有当人工边坡顺应自然, 对其改变不大时,才可保持稳定,否则就会发生失稳,甚至引起自然山坡的 破坏。 4、自然山坡和人工边坡都处在各种自然应力的作用之下,如阳光照射、 降雨冲刷和下渗、风化和地震等。但人工边坡所造成的自然状态的改变使这 种作用更强烈,如开挖暴露风化加剧、破坏植被地表水容易下渗、坡体松弛、 爆破震动等都使边坡更容易发生变形。 5、自然条件千差万别,所以高边坡设计也变得十分复杂,每个工点都需 单独分析和计算,这也许就是目前高边坡设计尚无规范可循的原因。
二、高边坡的设计方法
挡土墙设计及验算

挡土墙设计设计条件:双向四车道设计车速为80km/h的一级公路某横断面,设计荷载公路-I级,拟设一段路肩挡土墙(重力式挡土墙墙身材料采用号砂浆,25号片石;衡重式挡土墙墙身材料采用10号砂浆,50号片石;悬臂式挡土墙墙身材料采用C30钢筋混凝土)。
路基填土(砂性土)高度为4m,基底为饱和的砂性土地基,基底摩擦系f=,地基承载力130 KPa,墙身分段长度为10m。
回填土为砂类土,内摩擦角φ=35°,墙背与填土间的摩擦角°,容重为γ=18kN/m3。
广州市抗震设防烈度为7度(),只采取抗震构造措施,计算不考虑地震作用。
Q:1.墙底摩擦系数取值及其影响2.地基土内摩擦系数取值及其影响3.墙后填土内摩擦角取值及其影响4.主动土压力受什么影响5.地基承载力特征值提高系数(含墙趾值提高系数、墙踵值提高系数、平均提高系数)如何选定6.不均匀沉降是什么原因导致参数如何体现7.不同类型挡土墙的适用性如何挡土墙的设计与验算(以极限状态设计的分项系数法进行设计):(1) 进行车辆荷载换算;(2) 利用有关设计手册中的相应公式,计算主动土压力,求出土压力的大小、方向及作用点;(3) 设计挡土墙截面:先拟定墙身尺寸,然后进行:a) 抗滑稳定性计算;b) 抗倾覆稳定性验算;c) 基底应力验算;d) 截面应力验算;e) 挡土墙截面尺寸的调整与选取。
(4) 画出选用的挡土墙横断面图,整理计算书等有关设计文件。
一、挡土墙形式的选择:选择原则:(1)用途、高度与重要性;(2)地形、地质条件;(3)就地取材、经济、安全。
1.重力式挡土墙(gravity bulkhead)靠自重保持稳定,适用于H<5m的低墙。
材料:块石、砖、素砼(plain concret)。
优点:结构简单、施工方便、可就地取材,应用较广。
缺点:工程量大,沉降大。
2.悬臂式挡土墙(cantilever retaining wall):靠墙踵悬臂以上的土重维持稳定,墙内钢筋受拉力。
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重力式挡土墙重力式挡土墙,指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。
重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。
半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。
重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。
它的优点是就地取材,施工方便,经济效果好。
所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。
常见的重力式挡土墙高度一般在5~6 m以下,大多采用结构简单的梯形截面形式,对于超高重力式挡土墙(一般指6m以上的挡墙)即有半重力式、衡重力式等多种形式,如何科学地、合理地选择挡土墙的结构形式,是挡土墙技术中的一项重要内容。
由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。
如果墙太高,它耗费材料多,也不经济。
当地基较好,挡土墙高度不大,本地又有可用石料时,应当首先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋,墙高在6m 以下,地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。
重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。
重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1:0.2~1:0.3,仰斜墙背坡度愈缓,土压力愈小。
但为避免施工困难及本身的稳定,墙背坡不小于1:0.25,墙面尽量与墙背平行。
对于垂直墙,当地面坡度较陡时,墙面坡度可有1:0.05~1:0.2,对于中、高挡土墙,地形平坦时,墙面坡度可较缓,但不宜缓于1:0.4。
采用混凝土块和石砌体的挡土墙,墙顶宽不宜小于0.4m;整体灌注的混凝土挡土墙,墙顶宽不应小于0.2m;钢筋混凝土挡土墙,墙顶不应小于0.2m。
通常顶宽约为H/12,而墙底宽约为(0.5~0.7)H,应根据计算最后决定墙底宽。
当墙身高度超过一定限度时,基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。
为了使地基压应力不超过地基承载力,可在墙底加设墙趾台阶。
加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。
墙趾的高度与宽度比,应按圬工(砌体)的刚性角确定,要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角θ(图6—3),对于石砌圬工不大于35°,对于混凝土圬工不大于45°。
一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一,也不应小于0.1m。
墙趾高应按刚性角定,但不宜小于0.4m。
墙体材料:挡土墙墙身及基础,采用混凝土不低于C15,采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30,寒冷及地震区,石料的重度不小于20kN/m3,经25次冻融循环,应无明显破损。
挡土墙高小于6m砂浆采用M5;超过6m高时宜采用M7.5,在寒冷及地震地区应选用M10。
1 常见重力式挡墙的墙背与墙正面结构形态1.1 挡土墙墙背结构形态重力式挡土墙可按墙背的坡度分为仰斜式、垂直式与俯斜式3种形式。
挡土墙土压力计算是一个复杂的课题,目前工程上应用较多的有库伦理论和朗肯理论,但郎肯理论假定墙背和填土间没有摩擦力,即设墙摩擦角d=0,计算得出的主动土压力偏大,设计偏于保守,可以认为朗肯理论是库伦理论中的一种特例。
库伦理论揭示了挡墙内各种受力因素的规律,即墙摩擦角、墙背仰斜角及填土表面倾角越小,产生的主动压力越小,反之,主动土压力就越大。
据此可知仰斜式墙背所产生的主动压力最小,俯斜式最大,垂直式介于两者之间。
当然,不能单凭主动土压力的大小来选择挡墙形式,需要结合工程实际情况来综合考虑。
如挡土墙建造时需要挖方,因仰斜式墙背可与开挖临时边坡结合,施工方便,而俯斜式须在墙背回填土,因此仰斜式比较合理;反之,如墙背需回填土则宜采用俯斜式和垂直式,使填土易于夯实。
在水利工程中,由于有一些特定条件(如水流等)的限制,实际运用中常采用俯斜式挡墙,并且一般把挡土墙的下部做成底板形式,底板有利于其稳定性,从而可相应减小挡土墙的结构尺寸,达到经济、适用的目的。
1.2挡土墙的正面结构形态挡土墙就正面形态而言可分为挡墙外墙垂直与仰斜两种。
在同等条件下,采用外墙面垂直的挡墙基底压力大,稳定性较差,而外墙面仰斜的则要好些。
因此在公路挡土墙中普遍采用的是外墙面仰斜的挡土墙。
但是用于城市市政建设中的挡土墙是以外墙面垂直居多,这是因为:①墙面垂直形式挡土墙占地面积小,节约宝贵的城市用地,相对来讲更经济;②外墙面垂直的挡墙在外观上与周围城市建筑物更显得和谐统一;③在水闸、船闸闸室岸墙以及其他一些水利工程中,由于设置闸门或水流等条件的限制,挡土墙外墙面必须做成垂直形式。
2 超高重力式挡土墙的结构形式及其适用性2.1 半重式挡土墙半重力式挡土墙墙身截面较小,常用混凝土建造,并在强度不够的地方配置钢筋,可进一步提高挡土墙的高度,但其底板需要有足够的宽度来满足稳定性,其耗钢量比较大、造价较高,而且其墙体均为立模现浇,装模难度大,施工不易,因此工程实际中较少使用。
2.2衡重式挡土墙衡重式挡土墙的最大优点是可利用衡重平台上的填土重、迫使墙身整体重心后移,使基底应力趋于均衡,增加了墙身的稳定性、这样可适当提高挡土的高度,但从另一方面来讲,衡重式挡墙的构造形式又限制了其基底不可能做得很大,因此就扩散挡墙基底应力而言,衡重式挡土墙反而不如其他形式的挡土墙,其提高挡土的高度也是比较有限的。
2.3 带卸荷板的重力式挡土墙带卸荷板的重力式挡墙,既可以利用卸荷板上的填土重来迫使墙整体重心后移使基底压力趋于均衡,又在很大程度上减小了土体对挡墙的主动土压力,如能科学地、合理地使用,可大大地提升挡墙的高度,因此在港口工程中此种挡土墙得到广泛的应用。
可以说在墙背为填方的超高挡土墙中,这是一种非常经济和适用的挡土墙。
1996年,湛江市重点建设工程之一的市区20万t/d供水工程,其泵站厂区建于一山坡处,最高填土超过8m,需建长达100 m、高8.5 m的挡土墙。
经过多个方案比较后,采用了带卸荷板形式的重力式挡土墙,此挡土墙建成至今已运行7年多,使用效果非常好。
3重力式挡土墙的构造措施挡土墙的构造措施对其质量有举足轻重的影响,绝对不可掉以轻心,现实中有些挡土墙的计算方法并无差错,砌筑方法又遵规守法,可是一旦雨季来后,就出现挡土墙失稳,甚至崩塌事故,原因是忽视了挡土墙构造措施的规定。
在挡土墙前无水的情况为了降低挡土墙墙后的水压力,通常在墙身布置适当数量的泄水孔,使墙后积水或地下水易于排出,墙后泄水孔进口位置要求做反滤体,以免淤塞。
另外,由于墙高、墙后土压力以及地基压缩性的差异必须设置沉降缝,同时为避免因混凝土及砖石砌体的收缩与温度变化等作用引起的破裂,需要设置伸缩缝。
通常将这两种缝结合在一起,每隔15N25 m设一道,缝宽约20 mm,内填沥青油毛毡或嵌入沥青砂板等材料用以防止墙后填料流失。
对高度较高或特别重要的挡土墙,施工时要慎重选定回填土容量、内摩擦角以及回填土的含水量。
为了防止墙后积水渗入基础,应在最低泄水孔下部设粘土层并夯实,同样为了防止墙前积水渗入基础,应将墙前回填土分层夯实。
在靠近挡土墙处不宜采用大型机械碾压,可用人工分层夯实,以免机械碾压时对墙体产生不利影响。
只有这样,才能确保挡土墙的工程质量。
挡土墙设计1 重力式挡土墙的一般形式及常用结构尺寸①重力式挡上墙主要依靠墙体自重,来保持墙体在土压力作用下的稳定。
因体积和自重较大,不宜修筑太高,一般不超过5m为宜。
根据墙背的坡度分成仰斜式、垂直式及俯斜式。
这3种形式中,仰斜式及垂直式受力条件较好,但实际应用要根据具体条件拟定。
比如墙背要与开挖的临时边坡相结合.宜采用仰斜式挡土墙;若墙背需填土,用地紧张,宜采用俯斜式较好。
a.俯斜式挡土墙,墙底宽约为墙高的1/2左右.墙预宽度按构造确定,一般为30cm~50cm。
b.垂直式挡土墙,墙面坡度可采用20:1~5:1c.仰斜式挡土墙,墙背坡度愈缓,土压力愈小,但墙背不宜缓于4:1.墙面与墙背应保持平行.d.挡土墙基础,墙基伸入地面下80cm~100cm.这样对平面滑移及防冲有一定保障.2 应用假定断面的基本设计理论从重力式挡土墙的受力分析看,挡土墙设计主要考虑下列3种情况需要满足:①基础满足基上压应力,合力作用点不超出底宽中心1/3。
重力式挡土墙一般均属于偏心受压,故截面强度应按偏心受压构件进行验算:通常选择一两个控制性断面进行墙身应力和偏心距验算,如墙身底部、二分之一墙高和断面形状突变处。
1.法向应力验算如图2-5-17所示,断面1—1为验算截面。
若截面以上墙背受的主动土压力为E1,其水平与当墙身断面出现拉应力时.应考虑裂缝对受剪面积的折减。
一般情况下,由于墙身截面的切应力远小于其容许值,可不进行这方面的验算。
②满足倾倒安全性,如图2挡土墙的倾斜,以绕A 点可能性为最大,土压力E 对A 点的力矩为主动旋转力矩E M ,所有垂直力(1G 2G 为挡墙自重.G3为墙背竖直上方堆土重量)对A 点的力矩总和G M ∑为反抗旋转力矩,只要反抗旋转力矩G M ∑大于主动旋转力矩E M ,则墙不致倾倒。
③满足滑移安全性,如图2.水平力E的作用,可使墙滑移,只要所有垂直 对基础底面产生的摩擦阻力R大于E,则墙不致滑移。
力G3 假定断面的简易验算方法及举例3.1验算公式 ①基土压应力26()6N d e d δ=±小于基础的安全载重。
其中:N ——垂直总力∑G;d ——墙底宽度。
合力作用点与底脚中心线的偏心距e<6d (即作用点要在核心3分点内)。
②倾倒安全率/ 1.5G E M M ∑>(通常取1.5可以,取2.0足够)。
③滑移安全率/ 1.5R E >>1.5。
3.2应用举例(假定断面的数据如图3)已知:土壤容重a γ.=1750kg /m3浆砌块石容重b γ=2400kg/m3土壤的天然坡角33ϕ=。
土壤的安全载重δ=2kg/cm2验算如下:土压力:21tan(45)64.522a E h KN ϕγ=-= 土压力作用点对A 点的垂直距离. L= 1/3×h=1.667m则主动旋转力矩:E M E L ==64.5×1.667=107.5kN -m 1G =3.0×0.9×2.40=64.8kN 2G =0.5×4.1×2.40=49.2kN 3G = 1/2×2.1×4.1×2.40=103.3kN4G = 1/2×2.1×4.1×1.75=75.3kN5G =0.2×4.1×1.75=14.35kN∑G=306.95kN对A 点的力矩:11G M G =×1.5=97.2 kN m22G M G =×0.45=22.1 kN m33G M G =×1.40=144.6 kN m44G M G =×2.1=158.2 kN m55G M G =×2.9=41.6 kN -mG M ∑ =463.7 kN -m合力离A 点的垂直距离:/X X M G =∑=(463.7-107.5)÷306.95=1.16m合力作用点的偏心距:e=1.50-1.16=0.34< d,/6=0.5m(作用点在核心3分点内)基上压应力:26()6N d e d δ=±= 171.9÷ 32.7kN/m2<200 kN/m2(土壤的安全载重) 倾倒安全率:/G E M M ∑=463.7/107.5 =4.31>2滑移安全率:R/E= nN/E=0.5×306.95/64.5=2.38>1.5其中摩擦系数n=0.5,以上假定断面经验算完全合格。