山区浆砌石挡土墙设计.doc

山区公路挡土墙设计浅析土墙之形式多种多样，按其结构特点，可分为：石砌重力式、石砌衡重式、加筋土轻型式、砼半重力式、钢筋砼悬臂式和扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型；按其中路基横断面上之位置，又可分：路肩墙、路堤墙及路堑墙；按所处之环境条件，又可分为：一般地区挡墙、浸水地区挡土墙及地震地区挡土墙。考虑挡土墙设计方案时，应与其他工程方案进行技术经济比.温州考试网摘 关键词：温州 考试 真题 模拟题 论文 范文 押密 公路 交通 建筑 答案 习题 技巧减小字体 增大字体 作者：来源：五洲考试网发布时间：2009-4-12 6:14:011 前言 公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳之一种构造物。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。挡土墙之形式多种多样，按其结构特点，可分为：石砌重力式、石砌衡重式、加筋土轻型式、砼半重力式、钢筋砼悬臂式和扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型；按其中路基横断面上之位置，又可分：路肩墙、路堤墙及路堑墙；按所处之环境条件，又可分为：一般地区挡墙、浸水地区挡土墙及地震地区挡土墙。考虑挡土墙设计方案时，应与其他工程方案进行技术经济比较，分析其技术之可行性、可靠性及经济之合理性，然后才确定设计方案，并根据实际情况进行挡土墙之选型。在山区公路中，由于地形条件更为复杂，地势更为陡峭，因此，挡土墙之应用更为广泛。近几年来，笔者参加了二十多段、共三百多公里之山区公路（二、三级）之设计，主要负责路基防护工程，特别是挡土墙之设计，对山区公路挡土墙之设计积累了一定之经验与体会，在此提出，仅供同类工程设计时参考。2挡土墙设计之基础资料及设计参数2.1基础资料 挡土墙设计时，必须具备以下资料：路线平面图、纵断面图、横断面图，地质资料（包括工程地质勘察报告、工程物探报告），地震勘探报告，水文资料，总体设计资料及构造物一览表等。 2.2设计参数之选取 2.2.1 墙背填料之物理力学性质 对于山岭重丘二、三级公路之挡土墙设计，当缺乏试验数据时，填料之计算内摩擦角及容重可参照表1及表2选用：表1 填料内摩擦角参考值土之种类块石大卵石、碎石类土小卵石、砾石、粗砂、石屑中、细砂、砂质土粉砂粘土内摩擦角（）454035302614-21表2 填料标准容重B/6时，基底出现拉应力，考虑到一般情况下地基与基础间不能承受拉力，故不计拉力而按应力重分布计算基底最大拉应力：1=2（W+Ey）/ 3Zn若出现负偏心，则上式之Zn改为（B-Zn）。5.4 墙身截面强度验算 通常选取一、两个截面进行验算。验算截面可选在基础底面、1/2墙高处或上下墙交界处等。墙身截面强度验算包括法向应力和剪应力之验算。剪应力包括水平剪应力和斜剪应力两种，重力式挡土墙只验算水平剪应力，而衡重式挡土墙还需进行斜截面剪应力之验算。6 采取措施 完成了挡土墙截面设计及稳定、强度验算之后，必须采取必要之措施，以保证挡土墙之安全性。6.1 基础加固措施6.1.1 为减少基底压应力，增加抗倾覆之稳定性，在墙趾处伸出一台阶，以拓宽基底。墙趾台阶之宽度不小于20cm，台阶高宽比可采用3:2或2:1。6.1.2 地基为软弱土层时，可用砂砾、碎石、矿渣或灰土等质量较好之材料换填，以扩散基底压应力，满足设计要求。6.2 排水措施 对于浆砌石挡土墙，应在墙前地面以上设置一排泄水孔。墙较高时，可在墙上部加设泄水孔。泄水孔采用1010cm之方孔或圆孔，孔眼间距23米，上下排泄水孔错开设置。泄水孔进水口应设置反滤材料。6.3 沉降缝与伸缩缝之设置 为避免地基不均匀沉降引起墙身开裂，需按墙高和地基性质之变异，设置沉降缝，同时，为了减少圬工砌体因收缩硬化和温度化作用而产生裂缝，需设置伸缩缝。挡土墙之沉降缝和伸缩缝设置在一起，每隔1015m设置一道，缝宽23cm，自墙顶做至基底，缝内宜用沥青麻絮、沥青竹绒或涂以沥青之木板等具有弹性之材料，沿墙之内、外、顶三侧填塞，填塞深度不小于15cm。6.4 墙顶与路面之衔接 当墙顶宽大于土路肩宽度时，挡土墙侵入土路肩部分应预留出相当于路面结构厚度部分以铺筑路面。6.5 车辆安全行驶保障措施 对于路肩墙，其墙顶面以下50cm采用C20砼浇筑，并预埋钢筋，在其上设置防撞栏或防撞墙。7 材料要求7.1 石料须经过挑选，质地均匀，无裂缝，不易风化。7.2 石料之抗压强度应不低于30MPa。7.3 尽量采用较大之石料砌筑，块石应大致方正，其厚度不小于15cm，宽度和长度相应为厚度之1.52.0倍和1.53.0倍。7.4 采用7.5号砂浆砌筑，10号砂浆勾缝。8 设计体会8.1 设计参数之选取 因用于计算主动土压力之库伦理论较适用于砂性土，而对于粘性土之压力计算会存在一定之误差，所以对于以粘性土做填料之挡土墙计算，设计参数如填料之内摩擦角等之取值应相对保守。由于库伦理论是一种简化之土压力计算方法，所以对于以砂性土做填料之挡土墙，设计参数也应根据实际情况取相对保守值。8.2 安全系数之选取对墙高6m之挡土墙，实际设计时建议将安全系数提高20%，以保证其安全性。8.3 墙面坡之选取 出于美观和施工方便之考虑，一段挡土墙通常都采用一个墙面坡。对于山区公路挡土墙，采用较陡之墙面坡，可有效减小墙高，节省材料。一般情况下，重力式挡土墙（俯倾式）、衡重式挡土墙墙面坡取1:0.05，仰斜式挡土墙之墙面坡取1:0.25，均能满足设计要求。8.4 墙背坡之选取 仰斜式挡土墙之墙背坡一般不超过1:0.3，具体结合开挖之临时边坡选取。俯斜式挡土墙之墙背坡一般取1:0.2，随着墙高增加，墙顶宽度相应增大。对于衡重式路肩挡土墙，当墙高8m时，上墙背坡取1:0.25，墙高8m而10m时，上墙背坡取1:0.3；下墙背坡取1:0.25。若为路堤墙，则上墙背坡应相应加大。8.5 设计控制重点对于俯斜式挡土墙，由于所受土压力较大，所以设计时应注意其稳定和抗倾覆之验算。对于衡重式挡土墙，一般较容易满足稳定要求，墙身断面之强度成为挡土墙设计中主要之控制指标，所以一定要采用高强