挡土墙设计总结
关键词:挡土墙类型;适用条件;选型
挡土墙是用来支承填土或山坡土体防止填土或土体坍塌的一种构筑物。在地形比较复杂的工程设计中为了减少不必要的场地整平与土方运输降低工程造价常常因地制宜设置高低错落的台地。根据工程要求和土质的不同台地边界处理方式也会不同有的场地条件允许自然放坡不需要处理;有的则须设置挡土墙保证边坡土的稳定。
挡土墙类型很多按墙体刚度不同可分为刚性挡土墙和柔性挡土墙两大类。刚性挡土墙是指墙体本身刚度较大在土压力作用下墙体基本不变形或变形很小的挡土墙如重力式挡土墙等;柔性挡土墙是指墙体的刚度较小在土压力作用下墙体本身会产生变形的挡土墙如锚定式挡土墙等。下面就常见的几种挡土墙类型分别分析。
一、重力式挡土墙
1、重力式挡土墙是几种挡土墙中最为常见的依靠墙身自身重量平衡土压力根据现场材料供应可用砖、石、混凝土、钢筋混凝土等材料建筑。重力式挡墙污工量较大但其断面型式简单施工方便可就地取材适应性较强在工程实践中应用最为广泛。
2、重力式挡土墙一般适用于墙高≤5m的情况高度较高的挡土墙如果采用重力式要保证其稳定性势必造成很大的体量材料用量较多不太经济还可能造成肥大的基础。重力式挡土墙应注意墙后填土料的选择一般应尽量选择透水性好的土比如砂土、碎石、砾石、矿渣
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等不应采用淤泥、耕植土或膨胀土。另外应根据墙体顶部的地形、地貌及水体侵入情况修建截水沟、排水沟或封闭地表等排水设施根据填料的透水性能设置泄水孔、墙背反滤层等。重力式挡土墙应设置变形缝一般墙长10-20m设置一道墙越高变形缝间距越小。
重力式挡墙的墙背可采用仰斜、俯斜、垂直或折线型为增加挡土墙的抗滑稳定性基底宜做成逆坡。
二、悬臂式挡土墙
1、悬臂式挡土墙也属于刚性挡土墙是由立壁、趾板、踵板三个钢筋混凝土悬臂构件组成的挡土墙。立壁固定于趾板、踵板上主要靠踵板上填土的重量平衡立壁传来的土压力。悬臂式挡土墙为钢筋混凝土结构构造简单施工方便工程量较重力式挡土墙小得多有很好的适应变形的能力在工程实践中能很好的适应多种复杂的地质条件。
2、悬臂式挡土墙墙高一般不超过8m墙高较大时立壁下部的弯矩较大钢筋与混凝土的用量剧增影响这种结构形式的经济效果。悬臂式挡土墙的立壁、趾板、踵板均为挑板构件一般采用变截面。同重力式挡土墙悬臂式挡土墙也须设置截水、排水、泄水措施避免墙后积水形成静水压力减少寒冷地区回填土的冻胀压力。消除粘性土填料浸水后的膨胀压力为满足抗滑定性要求悬臂式挡土墙底板可作成逆坡也可在踵板底部设置抗滑键。
三、扶壁式挡土墙
1、扶壁式挡土墙是加强的悬臂式挡土墙为了弥补墙高增加带来的悬臂式挡土墙立壁
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太厚配筋太多的缺陷沿立壁每隔一定距离加一道梁式构件-扶壁使立壁、踵板变为连续板主要土压力由扶壁传给踵板。扶壁式挡土墙墙身断面较小自身质量轻可以较好的发挥材料的强度性能。
2、扶壁式挡土墙可适应更高的挡土墙一般经济高度为6-13m。立壁、踵板一般取等厚趾板取变截面厚由于挡土墙高度较大扶壁式挡土墙整体作为刚体条调整土压力向趾尖集中一般要求地基承载力比较高。扶壁式挡土墙刚度很大变形很小适应地基能力强更适合墙顶有重车的情况变形缝一般不宜超过10m。过高的挡土墙扶壁弯矩急剧增加钢材用量也会骤增影响其经济性能。
四、加筋土挡土墙
1、加筋土挡土墙是柔性挡土墙是由竖直墙面板、水平拉筋和墙内填料三部分组成的复合结构。依靠填料与筋带的摩擦力来平衡面板所承受的水平土压力。加筋土挡土墙的面板一般采用钢筋混凝土预制块件;筋带有扁钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工带等。筋带与面板的连结可采用钢筋焊接或螺栓结台结合点应作防锈处理;墙内填料宜采用透水性好的砂砾或碎石材料。
2、加筋土挡土墙一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方地段在挖方地段或地形陡峭的山坡一般不宜使用。由于墙面板和拉筋可以预先制作在现场用机械(或人工)分层填筑这种装配式的方法施工简便、快速并且节省劳力和缩短工期。加筋土挡土墙是柔性结构物特别适合在软弱地基上修筑地基的处理也较简便。加筋土挡土墙造价较前几种最低。
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五、锚定式挡土墙
1、锚定式挡土墙是柔性挡土墙分锚杆式挡土墙和锚定板式挡土墙两种。
锚杆式挡土墙是由钢筋混凝土墙面和锚固在稳定地层的锚杆组成的支挡构筑物锚固与稳定地层的锚杆具有较大的抗拔力可平衡填料的土压力它适用于墙高较大缺乏石料或挖基困难地区尤其适用于较完整岩石层不深的情况。
锚碇板式挡土墙一种适用于填方的轻型支挡构筑物由墙面系、钢拉杆、锚碇板组成依靠埋置于填料中的锚碇板所提供的抗拔力维持挡土墙的稳定主要特点是结构轻、柔性大。
2、锚杆挡墙结构形式主要有柱板式和板壁式两种。柱板式一般由肋柱、挡土板及灌浆锚杆组成;板壁式一般由钢筋混凝土和楔缝式锚杆组成多用于边坡防护。锚杆是锚杆挡土墙的主要受力构件可为单根钢筋或钢丝束。锚孔内放置钢筋或钢丝束后灌注水泥砂浆使其锚固于稳定地层具有足够的抗拔力。肋柱截面多为矩形也有设计为T形底端一般作成自由端或绞结如基础埋置深且为坚硬岩石也可作为固定端。挡土板可采用槽型板、矩形板和空心板。
锚碇板挡土墙主要有肋柱式和无肋柱式两种。肋柱式由肋柱、挡土板、锚碇板、钢拉杆、连接件和填料组成一般还需设置基础。无肋柱式的墙面因无肘柱外形美观施工简便但受力状况差于有肋柱式。锚碇板挡土墙单级墙高不宜高于6m;双级的上、下两级间宜设平台平台宽度不小于1.5m肋柱错开布设。肋柱式锚碇板挡土墙与锚碇杆挡土墙相似。墙面板一般为钢筋混凝土板;锚碇板通常采用面积不小于0.5m2的方形、矩形钢筋混凝土
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板;拉杆宜采用螺纹钢筋钢筋直径不宜小于22mm亦不宜大于32mm;肋柱基础可采用条形。基础设置要牢固肋柱式锚碇板挡土墙变形量较小。锚碇板挡土墙的填料应与墙面板和锚碇板的施工同步进行分层夯实。填料宜采用砾石土及细粒土。不得采用膨胀土、盐渍土、有机土及巨粒土。
以上简要总结了目前常用的挡土墙类型实际工程实践中更应重视专业时间的分工与协作。挡土墙的布置与多个专业的设计是分不开的如果能综合考虑多方面的因素即做到土方的挖填平衡道路的坡道舒适而且使房屋的布置合理挡土墙的长度和高度控制在最少和最矮的数值之内就能控制投资节省造价。
参考方献:
[1] 张凤臣刘长华.浅谈挡土墙.黑龙江交通科技.20__33(1).
[2]毛景云.加筋土挡土墙的应用.价值工程.20__29(1)
[3]王文栋.混凝土结构构造手册-3版.中国建筑工业出版社.20__.
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