市政工程重力式擋土墻的初探

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

【摘要】 為防止土坡坍塌、承受側(cè)向壓力受力擋土墻是比較常用的構(gòu)筑物。本文所闡述的重力式擋土墻，以其結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、能夠就地取材的優(yōu)招，應用最為廣泛。 

【關鍵詞】重力式擋土墻設計、構(gòu)造、施工要求、措施  【 abstract 】 in order to prevent the collapse of the slope, bear lateral pressure retaining wall is more commonly used force of structures. this paper expounds that the gravity retaining wall, with its simple structure, convenient, can use local materials for the best, most widely used.  【 key words 】 gravity retaining wall design, construction, the construction requirements, the measures  中圖分類號：tu99 文獻標識碼：a文章編號：    重力式擋土墻的分類與適用范圍  重力式擋土墻通常由素混凝土或塊石砌筑而成。按照墻的傾角不同，可分為仰斜、豎直和俯斜三種。  重力式擋土墻的設計、驗算要點  1、設計、驗算要點及注意事項  在重力式擋土墻工程設計最初階段，設計人應因地制宜，以工程所處的不同地勢、土質(zhì)、水文情況為出發(fā)點，參考以上三種重力式擋土墻的特點和應用范圍，根據(jù)以上幾點初步確定擋土墻截面形式與尺寸。墻體頂寬不宜小于500㎜，底寬約為墻高的1/3－1/2，對墻高較小且填土質(zhì)量好的墻，初算時底寬可取墻高的1/3.墻體埋深不小于500㎜，墻趾臺階的高寬比可取h:a=2:1，a不得小于20㎝，此外基底法向反力的偏心距應滿足e≤b/4的條件（為無臺階時的基底寬度）。為增加墻體抗傾覆的穩(wěn)定性，墻體在地成面以下部分可做成臺階式,擋墻地基縱向坡度大于5%時,基底應做成臺階形。坡度不宜大于0.1：1,對巖石地基不宜大于0.2:1。砌筑墻體采用材料可使用砌塊石、條石或者素混凝土,塊石、條石的強度等級低于mu30，混凝土強度不低于c15。為保證墻后土的抗剪強度以強度利于墻后積水的排出，在墻身錯列布置泄水洞，其直徑不小于是100mm，外斜坡度5%，間距為2—3 m。當墻后排水量較大或者集中水流處，為減少墻背后水分積聚的不良影響,可適當增密泄水洞，加大泄水洞的尺寸或者增設縱向排水措施,墻身高大的還應在中部設置盲管以利導水。當擋土墻高度大于6 m時，穩(wěn)定性及地基承載力的要求制約了它的使用。對于高度較大的擋土墻，一般選用帶鋼筋混凝土底板的重力式擋土墻,既能適應較大的高度，又較為經(jīng)濟方便。初估截面尺寸時應盡量使擋土墻的自重遠離墻趾,從而達到較好的抗傾覆效果。為解決基底應力大于地基承載力，且分布不均對工程帶來的設計難題，建議采用“墊層法”對地基進行換基處理，以人工回填的砂土（中粗砂，含泥量應 小于3%，孔隙比e≤0.７５，干容重rd≥1.6t/m3)層置換原有土體作為持力層。經(jīng)過處理的地基穩(wěn)定性，減少基礎降量，加速軟土地基的固結(jié),提高地基的強度。  2、工程設計實例  以浙江省某市河道改造工程師例：該工程河道總長約14.4km,全程分為三個區(qū)段：上游區(qū)段長3800m； 核心區(qū)段長約3800m；下游段長6800m。受工程造價與建材運輸?shù)葪l件的限制,下游段改造工程采用的是重力式擋土墻堤岸護坡形式。  ①工程面臨的問題  經(jīng)勘測，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)下游段地質(zhì)條件不佳：屬淤泥質(zhì)土層，是軟黏土的一種典型代表，強度極低：標準貫入擊數(shù)n<3，承載力不高。與回填土的力學性質(zhì)干容重1.55t/m3,天然濕容重1.85t/m3,飽和容重2.05t/m3,內(nèi)摩擦角27。，粘聚力小，壓縮性大，基礎沉降大。在下水位高且全年降水充沛，蒸騰量大，枯水與豐水期地下水位變化較大。改造后，該市為解決暴雨期雨水排放問題，會將大量雨水集中向河道排放，故下游段承受雨水沖刷嚴重，易造成地基承載力及抗滑力下降。工程所在地地勢高差較大，普通的重力式擋土墻易發(fā)生傾覆危險。  ②重點解決的問題及措施  對其地基經(jīng)行換基處理，將地基不均勻沉降減小到最低水平，避免后期易產(chǎn)生沉降、變形、直截了當墻體開裂等問題。采用墊層法換基，其計算模型為：假定墊層是基礎的一部分，則墊層把基礎底面的壓力擴散到砂墊層的底部，砂層的底部即看作建筑物的“新基礎”底面。復核初定截面尺寸的驗算點：根據(jù)土力學公式，此時砂墊層應滿足：rd+b/b/p≤[p](d+d)(r-為砂墊層的容重；p-為基底的設計荷載，當偏心荷載時，可近似地按基底平均壓力計；b/-新基礎底寬, [p](d+d)-砂墊層底部處天然土的允許承載力; d-墊層深度)。同時根據(jù)n=∮max/∮min(∮min/max-地基反力最小從值)驗算壓力分布不均勻系數(shù)是否符合規(guī)范荽求。在董力式擋土墻下設置鋼筋混凝土底板,滿足工程高差大,提高砌體結(jié)構(gòu)的抗拉強度與抗傾覆承載力,避免發(fā)生傾覆破壞。通過計算擋土墻與鋼筋混凝土底板交接面(即墻胸側(cè)鋼筋混凝土擋板)以上的土壓力ea、石砌體與擋板交界處的強度、偏心距e (e≤o.35交接面墻體寬度為宜)驗算鋼筋混凝土底板的高度是  否符合規(guī)范要求。在墻后加密設置泄水洞,并在墻后做寬約300-5oomm的碎石(卵石)濾水層,利于排水、防止填土中細顆粒土的流失,并在墻后地基以上最低泄水洞下部地面筑夯實的黏土隔水層,有效防止墻后積水滲入地基造成地基承載力和擋土墻抗滑能力降低。  重力式擋土墻構(gòu)造及施工要求  1.擋土墻后填土宜選擇透水性強的填料分層夯實,當采用黏性土作為填料時,宜摻人碎石,以增加透水性，不應采用夾雜凍結(jié)土塊、木塊等雜物的淤泥、耕種土、膨脹性黏土等作為填料。  2.重力式擋土墻伸縮紳間距，漿砌石拌墻20mm―25mm為宜,素混凝土擋墻1omm-15mm為宜。在地基形狀和擋強高度變化處應設沉降縫,縫寬20mm-30mm,縫中應填賽青麻筋或其他有彈性的防水材料，填塞深度不應小于150mm。相鄰兩端擋土基底高差較大時，應按高：長=1：2放階，階高0.5m。  3.砌筑石塊在使用前應澆水潤濕，清洗修鑿筇萬終棗使用煎應澆水狎瀑,清洗修鑿干凈其表面的泥土、水銹。塊石基砌筑基礎第一層前應將基地表面清掃，潤濕再坐漿砌筑；土基，應將基底整平，直接坐漿砌筑。嚴禁拋石灌漿砌筑。砌體應分段分層砌筑，分段長度一般不超過去10 m，分段位置:宜盡量設在沉降縫處，各砌筑段水平縫應大致水平，相鄰工作段的砌筑高差不宜超過1.2 m。  4.砌筑時應在橫向、豎向雙掛線，各砌層的石塊應安放穩(wěn)固,砌塊間應砂漿飽滿、粘結(jié)牢固，不得直接貼鋪或脫空，底漿應鋪滿，豎縫砂漿應先在已砌完的石塊側(cè)面鋪放一些，然后在后一塊石塊放好后填滿搗實。  5.石塊應分層砌筑，2層或3層砌塊組成一個工作層,每一個工作層的水平縫應大致水平，各工作層豎銳突出部分應敲掉。  結(jié)束語  綜上所述，設計與施工人員在重力式擋土墻設計施工過程中，可結(jié)合文中所提實例、針對不同項目問題與注意之處，采取必要的措施在根源上控制和避免問題的出現(xiàn)。    【參考文獻】  1、《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（gb50010-2002）  2、《土木工程力學》機械工業(yè)出版社  3、《新版建筑工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范匯編（修訂版）》 中國建筑工業(yè)出版社