一、擋土墻介紹1定義
擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。
1各部分名稱
在擋土墻橫斷面中,與被支承土體直接接觸的部位稱為墻背;
與墻背相對的、臨空的部位稱為墻面;
與地基直接接觸的部位稱為基底;
與基底相對的、墻的頂面稱為墻頂;
基底的前端稱為墻趾;
基底的后端稱為墻踵。
3適用范圍
路基在遇到下列情況時可考慮修建擋土墻
1. 陡坡地段;
2. 為避免大量挖方及降低邊坡高度的路塹地段;
3. 可能產(chǎn)生塌方、滑坡的不良地質(zhì)地段;
4. 高填方地段;
5. 水流沖刷嚴(yán)重或長期受水浸泡的沿河路基地段;
6. 為節(jié)約用地、減少拆遷或者少占用農(nóng)田的地段;
7. 為保護重要建筑物、生態(tài)環(huán)境或其他特殊需要的地段。
二、擋土墻分類1按擋土墻的位置來分劃分:
路塹擋土墻:
設(shè)置在路塹邊坡底部,主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的山坡,同時可減少挖方數(shù)量,降低挖方邊坡的高度。
路肩擋土墻:
設(shè)置在路肩部位,墻頂是路肩的組成部分,其用途與路堤墻相同。它還可以保護臨近路線的既有的重要建筑物。
路堤擋土墻:
設(shè)置在高填土路提或陡坡路堤的下方,可以防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動,同時可以收縮路堤坡腳,減少填方數(shù)量,減少拆遷和占地面積。
山坡?lián)跬翂Γ?/p>
設(shè)置在路塹或路堤上方,用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡。
浸水擋土墻:
沿河路堤,在傍水的一側(cè)設(shè)置擋土墻,可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕,也是減少壓縮河床的有效措施。
2按擋土墻結(jié)構(gòu)形式劃分(這里只涉及幾種常見擋土墻)
重力式擋土墻:
是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定。它是我國目前常用的一種擋土墻。
常見的重力式擋土墻高度一般在5~6 m以下,大多采用結(jié)構(gòu)簡單的梯形截面形式,對于超高重力式擋土墻(一般指6m以上的擋墻)即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為以下幾種類型(如下圖):
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖(如下圖):
薄壁式擋土墻:
包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種;一般墻高6m以內(nèi)采用懸臂式,6m以上采用扶壁式。
◆ 懸臂式擋土墻:
是由立板(墻面板)和底板(墻趾板和墻踵板)兩部分組成,一般形式為如下圖所示:
◆ 扶壁式擋土墻:
當(dāng)擋土墻的墻高h>10m時,為了增加懸臂的抗彎剛度,沿墻長縱向每隔0.8~1.0m,設(shè)置一道扶壁。
錨定式擋土墻:
包括錨桿式和錨定板式兩種
◆ 錨桿式擋土墻:
是由預(yù)制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構(gòu)成墻面,與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合組成。錨桿的一端與立柱連接,另一端被錨固在山坡深處的穩(wěn)定巖層或土層中。
◆ 定板式擋土墻:
是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結(jié)構(gòu)。
加筋土擋土墻:
是在土中加入拉筋,利用拉筋與土之間的摩擦作用,改善土體的變形條件和提高土體的工程特性,從而達到穩(wěn)定土體的目的。由面板、拉筋組成,依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結(jié)合成一個整體。
★ 各擋土墻的適用條件:
3按照墻體的材料劃分:
石砌擋土墻:
混凝土擋土墻:
鋼筋混凝土擋土墻:
鋼板擋土墻:
三、擋土墻的構(gòu)造組成1墻體構(gòu)造
1. 墻背
仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或者是路堤墻,仰斜墻背的坡度不宜緩于1:0.3,通常在1:0.15~1:0.25。
俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻,常用1:0.15~1:0.25,不超過4m的低墻可以用垂直墻背。
凸形折線墻背多用于路塹墻,也可以用于路肩墻,上下墻的墻高比一般采用2:3
衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻,也可用于路塹墻,上墻俯斜墻背的坡度1:0.25~1:0.45,下墻仰斜墻背在1:0.25左右,上下墻的墻高比一般采用2:3。
2. 墻面
墻面一般均為平面,起坡度應(yīng)與墻背坡度相協(xié)調(diào),墻面坡度直接影響擋土墻的高度,因此,在地面橫坡較陡時,墻面的坡度一般為1:0.05~1:0.20,矮墻可采用陡直墻面;地面較平緩時,一般采用1:0.20~1:0.35較為經(jīng)濟。
3. 墻頂
墻頂寬度最小,漿砌擋土墻不小于50cm,干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或者混凝土做成頂帽,厚度為40cm,如不做頂帽,對路肩墻和路塹墻,墻頂應(yīng)以大石塊砌筑,并用砂漿勾縫,或用5號砂漿抹平頂面,砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內(nèi),應(yīng)用25號砂漿砌筑,以增加墻身穩(wěn)定,干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。
4. 欄桿
為保證交通安全,在地形險峻地段或者過高過長的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護欄,為保持土路肩最小寬度,護欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離,二、三級路面不小于0.75m,四級路不小于0.5m。護欄分墻式和柱式兩種,所采用的材料,護攔高度、寬度,視實際需要而定。
2基礎(chǔ)構(gòu)造
1、基礎(chǔ)類型
大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然地基上。
• 當(dāng)?shù)鼗兄亓Σ蛔闱覊χ禾幍匦伪容^平坦,而墻身又超過一定高度時,為了減小基底壓應(yīng)力和增加抗傾覆穩(wěn)定性,常常采用擴大基礎(chǔ)。
• 當(dāng)?shù)鼗鶋簯?yīng)力超過地基承載力過多時,需要加寬值較大,為避免加寬部分的臺階過高,可采用鋼筋混凝土底板。
• 地基為軟弱土層時,可采用砂礫、碎石、礦渣或者灰土等材料予以換填。
• 當(dāng)擋土墻修筑在陡坡上,而地基又為完整、穩(wěn)固、對基礎(chǔ)不產(chǎn)生側(cè)壓力的堅硬岸石時,可設(shè)置臺階基礎(chǔ),以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。
• 如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)可采用拱形基礎(chǔ)。
2. 基礎(chǔ)埋置深度
◆ 對于土質(zhì)地基,基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求:
(1) 無沖刷時,應(yīng)在天然地面以下至少1m;
(2) 有沖刷時,應(yīng)在沖刷線以下至少1m;
(3) 受凍脹影響時,應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于0.25m,當(dāng)凍深超過1m,采用1.25m,但地基應(yīng)夯填一定厚度的砂石或者碎石墊層,墊層底面亦應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于0.25m
碎石、礫石和砂類地基,不考慮凍脹影響,但地基埋深不宜小于1m。
對于基石地基應(yīng)清除表面風(fēng)化層,將基底嵌入巖層一定深度,當(dāng)風(fēng)化層較厚難以全部清除表面時,可依據(jù)地基的風(fēng)化程度及容許承載力將基底埋入風(fēng)化層中。
當(dāng)擋土墻位于地質(zhì)不良地段,地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動面時,應(yīng)進行地基抗滑穩(wěn)定性驗算,將基礎(chǔ)底面埋置在滑動面以下,或采用其他措施以防止擋土墻滑動。
基礎(chǔ)應(yīng)采用明挖基礎(chǔ),當(dāng)基底位于大于5%的縱向斜坡上,基底應(yīng)該設(shè)置成臺階形。
3排水設(shè)施
擋土墻的排水措施通常由地面排水和墻身排水連部分組成。
地面排水主要是防止地表水滲入墻后土體或者地基,地面排水有以下幾種方法:
1. 設(shè)置地面排水溝,截引地表水。
2. 夯實回填土頂面和地表松土,防止雨水和地面水下滲,必要時可設(shè)鋪砌層。
3. 路塹擋土墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固,以防邊溝水滲入基礎(chǔ)。
墻身排水:
• 漿砌塊(片)石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水管(圖a);墻高時可在墻上部加設(shè)一排泄水孔(圖b),泄水孔尺寸可視泄水量大小分別采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔,或直徑5~10cm的圓孔?籽坶g距一般為2~3m;對于浸水擋土墻孔眼間距一般1.0~1.5m,干旱地區(qū)可適當(dāng)加大,孔眼上下錯開布置,下排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位0.3m。
• 為防止水分滲入地基,下排泄水孔進入的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm后的粘土隔水層,泄水孔的進水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層,以免孔道阻塞,當(dāng)墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹事,應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.3m的砂卵石。
4沉降縫和伸縮縫
設(shè)計時,一般將沉降縫和伸縮縫合并設(shè)置,沿路線方向每隔10~15m設(shè)置一道,兼起兩者的作用,縫寬2~3cm,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0.15m,當(dāng)墻后為巖石路塹或填石路堤時,可設(shè)置空縫。
干砌擋土墻縫的兩側(cè)應(yīng)選用平整石料砌筑使成垂直通縫。
四、擋土墻處理高差應(yīng)用
地形的塑造過程中,勢必會遇到高差問題。放坡、臺階、擋土墻都是常用消化場地高差的方式。實際處理過程中,需要綜合充分考慮場地的地基條件、景觀風(fēng)格、高差大小以及與周邊環(huán)境協(xié)同性等多種因素,進而選擇合適高差處理方式。