一、介紹擋土墻
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定義
擋土墻是指支撐路基填土或山坡土,防止填土或土變形不穩定的結構。
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各部分名稱
擋土墻橫截面上,與支撐土直接接觸的部位稱為墻背;
與墻背相對的臨空部分稱為墻面;
與地基直接接觸的部位稱為基底;
墻頂與基底相對稱為墻頂;
基底前端稱為墻趾;
底部后端稱為墻跟。
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適用范圍
在下列情況下,路基可考慮修建擋土墻
1. 陡坡地段;
2. 為避免大量挖掘方和降低邊坡高度的切割區域;
3. 可能會產生滑坡和滑坡的不良地質地段;
4. 高填方地段;
5. 沿河路基段水流沖刷嚴重或長期浸泡;
6. 節約用地,減少用地 或少占用農田;
7. 保護重要建筑物、生態環境或其他特殊需要的地區。
二、擋土墻分類
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按擋土墻位置劃分:
路障擋土墻:
主要用于支撐開挖后不能自行穩定的山坡,同時減少開挖數量,降低開挖邊坡高度。
路肩擋土墻:
設置在路肩部分,墻頂是路肩的組成部分,用途與路堤墻相同。它還可以保護現有的重要建筑靠近路線。
路堤擋土墻:
設置在高填土路提或陡坡路堤下,可防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動,收縮路堤坡腳,減少填料數量 和占地面積。
山坡擋土墻:
覆蓋層、破碎巖層或滑坡用于支撐山坡上可能或滑坡。
浸水擋土墻:
沿河路堤設置擋土墻,可防止水流侵蝕路基,也是減少壓縮河床的有效措施。
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按擋土墻結構劃分(這里只涉及幾種常見擋土墻)
重力擋土墻:
擋土墻在土壓作用下的穩定性由擋土墻本身的重力保持。它是我國常用的擋土墻。
常見的重力擋土墻高度一般為5~6 m以下大部分采用結構簡單的梯形截面形式,超高重力擋土墻(一般指6)m以上擋墻)即半重力、衡重力等形式。
重力擋土墻可分為以下類型(如下圖所示):
重力擋土墻和懸臂擋土墻的示意圖(如下圖所示):
薄壁擋土墻:
包括懸臂擋土墻和扶墻擋土墻;一般墻高6m懸臂式,6m以上采用扶壁式。
◆ 懸臂擋土墻:
一般形式如下圖所示:
◆ 扶墻擋土墻:
擋土墻的墻高h>10m當時,為了提高懸臂的彎曲剛度,沿墻的長度和縱向度為0.8~1.0m,設置扶壁。
錨定擋土墻:
包括錨桿和錨板
◆ 錨桿擋土墻:
它由預制鋼筋混凝土柱和擋土板組成,由水平或傾斜的鋼錨桿組成。錨桿的一端與柱連接,另一端錨定在山坡深處的穩定巖層或土層中。
◆ 定板擋土墻:
填充鋼筋混凝土墻、鋼拉桿、錨板 同樣形成的組合擋土結構。
加筋土擋土墻:
是在土壤中加入拉筋,利用拉筋與土壤之間的摩擦,改善土壤的變形條件,改善土壤的工程特性,從而達到穩定土壤的目的。由面板和拉筋組成,填料和拉筋由填料和拉筋之間的摩擦組成。
★ 各擋土墻的適用條件:
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按墻體材料劃分:
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、擋土墻的結構構成
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墻體構造
1. 墻背
斜墻背面適用于平坦的路肩墻或路堤墻,斜墻背面坡度不應慢于1:0.3,通常在1:0.15~1:0.25。
斜墻背面適用于路堤墻和路肩墻,常用于1:0.15~1:0.25,不超過4m低墻可采用垂直墻背。
凸折線墻背多用于路屏障墻或路肩墻。上下墻的高比一般為2:3
衡重墻適用于山區陡峭地形的路肩墻和路堤墻,也可用于路障墻。斜墻背面坡度為1:0.25~1:0.45仰斜墻背1:0.25左右,上下墻的墻高比一般為2:3。
2. 墻面
墻體一般為平面,起坡應與墻體背坡相協調。墻體坡度直接影響擋土墻的高度。因此,當地面陡坡時,墻體坡度一般為1:0.05~1:0.20、矮墻可采用陡墻;地面平緩時,一般采用1:0.20~1:0.35較為經濟。
3. 墻頂
墻頂寬度較小,漿砌擋土墻不小于50cm,干砌不小于60cm。漿路肩頂一般由粗石或混凝土制成,厚度為40cm,如果不做頂帽,路肩墻和路屏障墻,墻頂用大石砌筑,用砂漿勾縫,或者用5號砂漿抹平頂面,砂漿厚度2cm。50.干砌擋土墻頂cm在高度內,應采用25號砂漿砌筑,以增加墻體的穩定性。干砌擋土墻的高度一般不應大于6m。
4. 欄桿
為保證交通安全,護欄應設置在陡峭區域或過長路肩墻頂部。為保持土路肩的較小寬度,護欄內邊緣與路邊的距離不小于0.75m,四級路不小于0.5m。護欄分為墻式和柱式。所用材料的高度和寬度應根據實際需要確定。
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基礎構造
1、基礎類型
大多數擋土墻直接建在天然地基上。
當基礎承載力不足,墻腳趾地形相對平坦,墻體超過一定高度時,為了降低基礎壓力應力,提高抗傾覆穩定性,經常采用擴大基礎。
當地基壓應力超過地基承載力時,需要有較大的加寬值。鋼筋混凝土底板可用于避免加寬部分臺階過高。
當地基為弱土層時,礫石、礫石、礦渣或灰土等材料可以更換。
擋土墻建在陡坡上,基礎完整穩定,對基礎無側壓時,可設置臺階基礎,減少基坑開挖,節省砌體。
拱形基礎可用于短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)。
2. 基礎埋深
◆ 基礎埋深應滿足以下要求:
(1) 無沖刷時,應在自然地面以下至少1m;
(2) 沖刷時,沖刷線以下至少1m;
(3) 受凍脹影響時,凍結線以下不少于0.25m,當凍深超過1m,采用1.25m,但地基應填充一定厚度的砂石或礫石墊層,墊層底部也應位于凍結線以下.25m
礫石、礫石和砂基,不考慮凍脹的影響,但埋深不應小于1m。
對于基石基礎,應清除表面風化層,并將基礎嵌入一定深度的巖石層中。當風化層較厚且難以完全清除時,基礎可根據基礎的風化程度和允許的承載力埋入風化層中。
當擋土墻位于地質不良地區,滑動表面可能出現在基礎土中時,應檢查基礎滑動穩定性,埋在滑動表面以下,或采取其他措施防止擋土墻滑動。
基礎應采用開挖基礎,當基礎位于5%以上的縱向斜坡上時,基礎應設置為臺階形。
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排水設施
擋土墻的排水措施通常由地面排水和墻體排水連接組成。
地面排水主要是為了防止地表水滲入墻體后的土壤或基礎,地面排水有以下方法:
1. 設置地面排水溝,截引地表水。
2. 夯實回填土頂面和地面松土,防止雨水和地面滲水,必要時可設置鋪層。
3. 擋土墻腳趾前的邊溝應鋪設加固,防止邊溝滲入基礎。
墻身排水:
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沉降縫和伸縮縫
沉降縫和伸縮縫一般設和伸縮縫,沿路線方向每10~15次m設置一次,兩者兼得,縫寬2~3cm,接縫一般可用水泥填充,但在滲水量大、填料容易流失或凍傷嚴重的地區,應沿內、外、頂填充瀝青麻或瀝青板等彈性材料,填充深度不小于0.15m,墻后為巖石路堤或填石路堤時,可設置空縫。
干砌擋土墻縫兩側應采用平石砌成垂直縫。
四、擋土墻處理高差應用
在塑造地形的過程中,不可避免地會遇到高差的問題。坡度、臺階和擋土墻是消化場地高差的常用方法。在實際處理過程中,應充分考慮場地的基本條件、景觀風格、高差和與周圍環境的協調,然后選擇合適的高差處理方法。
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