路基工程挡土结构施工讲义

第二节挡土结构一、挡土结构的概述挡土结构是用来支撑、加固填土或山坡土体，防止其坍滑以保持稳定的一种建筑物，主要用于承受土体侧向土压力。在铁路，公路路基工程中，挡土结构被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端的路基边坡等，在水利，矿场、房屋建筑等工程中，挡土结构主要用于加固山坡，基坑边坡和河流岸壁。当以上工程或其他岩土工程遇到滑坡、崩塌、岩堆体、落石、泥石流等不良地质灾害时，挡土结构主要用于加固或拦挡不良地质体。

二、挡土墙各部分名称

1.靠回填土或山体一侧面称墙背2.外露的一侧面称墙面(也称墙胸)3.墙的顶面部分称为墙顶4.墙的底面部分称为基底或墙底5.墙面与墙底的交线称为墙趾6.墙背与墙底的交线称墙踵7.墙背与铅垂线的夹角称墙背倾角三、支挡结构的分类

挡土结构类型划分方法很多，一般按支挡结构的材料、结构形式、设置位置进行划分的多种方法，现说明如下：

(一)按结构形式分

1.重力式挡土墙(包括衡重式挡土墙)；

2.托盘式挡土墙和卸荷板式挡土墙；

3．悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙；

4．加筋土挡土墙；

5．锚定板挡土墙；

6．抗滑桩和由此演变而来的桩板式挡土墙：

7．锚杆挡土墙；

8．土钉墙；

9．预应力锚索加固技术和由此发展而来的锚索桩等锚索复合结构；10．桩基托梁挡土墙：（二）按设置支挡结构的地区条件划分：分为一般地区、地震地区、浸水地区、以及不良地质地区和特殊岩土地区等。（三）按支挡结构的材料划分1.分为浆砌片石支挡结构(如浆砌片石挡土墙)2.混凝土支挡结构(如混凝土挡土墙、桩板墙、抗滑桩等)3.土工合成材料支挡结构(如包裹式加筋土挡土墙)4.复合型支挡结构(如卸荷板式或托盘式挡土墙、土钉墙、预应力锚索、锚索桩等)。三、支挡结构的分类

三、支挡结构的分类

（四）按支挡结构设置的位置划分1、用于稳定路堑边坡的路堑边坡支挡结构；2、用于稳定路堤边坡的路堤边坡支挡结构，路肩式与路堤式支挡结构；3、用于稳定建筑物旁的陡峻边坡减少挖方的边坡支挡结构；4、用于稳定滑坡、岩堆等不良地质体的抗滑支挡结构；5、用于加固河岸、基坑边坡、拦挡落石等其他特殊部位的支挡结构。2、路堤墙：设置在高填土路堤或陡坡路堤的下方。收缩路堤坡脚，减少填方数量，减少拆迁或占地面积。1.路堑墙3、路肩墙：（→）设置在路肩部位，墙顶不应占据硬路肩、行车道及路缘带的路基宽度范围。收缩坡角，路堤挡土墙4、浸水挡土墙：（↑）沿河路堤、在傍水一侧设置。可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床的有效措施之一。5、山坡挡土墙：设置在路堑或路堤上方。用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡。四、支挡结构简介

重力式支挡结构重力式挡土墙是以自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，其特点是体积、重量都大。能够就地取材，施工方便，经济效果好。因此，是我国目前常用的一种挡土墙。在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。重力式挡土墙

（a）仰斜（b）垂直（c）俯斜重力式挡土墙示意图1）原理：利用自身的重量平衡侧向的土压力2）特点：结构简单、造价低廉、体积大、工程量大3）适用：H<=5m的低挡土墙，小型工程4）材料：砖、块石、条石、灰土、素混凝土等设置衡重台使墙身重心后移，并利用衡重台上的填土，增加墙身稳定。上墙背俯斜而下墙背仰斜，可降低墙身及减少基础开挖，以及节约墙身断面尺寸。适用于陡山坡的路肩墙、路堤墙和路堑墙（兼有拦挡落石作用）

衡重式挡土墙

四、支挡结构简介

卸荷板式挡土墙卸荷板式挡土墙薄壁式挡土墙包括悬臂式和扶壁式两种形式。需耗用一定数量的钢材和水泥，特别是墙高较大时，钢材用量急剧增加，影响其经济性能。悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙是由立壁(墙面板)和墙底板(包括墙趾板和墙踵板)组成，呈倒“T”字形，具有三个悬臂，即立壁、墙趾板和墙踵板。主要依靠墙踵板上的填土质量来保证，而且墙趾板也显著地增大了抗倾覆稳定性，并大大减小了基底应力。1）原理：靠墙踵处悬挑长度上的土重维持平衡2）特点：结构轻、断面尺寸小、节省混凝土、费钢材。3）适用：H>5m的重要市政工程或其它储存库工程中。4）材料：钢筋混凝土

扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙由墙面板(立壁)、墙趾板、墙踵板及扶肋(扶壁)组成。主要依靠踵板上的填土质量来保证，而且墙趾板也显著地增大了抗倾覆稳定性，并大大减小了基底应力。四、支挡结构简介扶壁式挡土墙

1）原理：增设扶壁，以加强悬臂式挡土墙的抗弯性能。扶壁与墙踵相连，起拉结作用。2）特点：结构轻、断面尺寸小、工程量小。3）适用：H>10m的重要工程。4）材料：钢筋混凝土锚式挡土墙工作原理:利用锚固在稳定岩层中的拉杆(锚杆)维持挡土墙的稳定与平衡.包括：锚杆式和锚定板式两种。四、支挡结构简介锚杆式挡土墙锚杆式挡墙主要由预制的钢筋混凝土立柱或挡土板构成墙面、与水平或倾斜的钢锚杆联合作用支挡土体，主要是靠埋置岩土中的锚杆的抗拉力拉住立柱保证土体稳定的。锚杆式挡土墙锚杆的一端与立柱连接，另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或土层中。墙后侧向压力由挡土板传给立柱，由锚杆与稳定岩层或土层间的锚固力，使墙获得稳定。适用于墙高较大，缺乏石料或挖基困难地区，具有锚固条件的路堑挡墙。锚定板式挡土墙锚定板式挡土墙是由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚定板以及其间的填土共同形成的一种组合挡土结构。它借助于埋在填土内的锚定板的抗拔力来抵抗侧向土压力，保持墙的稳定。锚定板式挡土墙相同点：锚定板式挡土墙的结构形式和受力状态与锚杆挡土墙基本相同，都是依靠钢拉杆的抗拔力来保持墙身的稳定。主要区别：锚杆挡土墙的锚杆系插入稳定地层的钻孔中，抗拔力来源于灌浆锚杆与孔壁地层之间的粘结强度，而锚定板挡土墙的钢拉杆及其端部的锚定板都埋设在人工填土当中，抗拔力主要来源于锚定板前的填土的被动抗力。锚定板式则将锚杆换为拉杆，在其土中的末端连上锚定板。它不适于路堑，路堤施工容易实现。锚杆式挡土墙与锚定板式挡土墙四、三支挡三结构三简介加筋三土挡三土墙是填三土、三拉筋三、面三板三三者的三结合三体。工作三原理:依靠三加筋三和土三的摩擦三力来平三衡土压力.作用:加筋三的主三要作三用在三于提三高土三的内三摩擦角.结构三组成:墙面三板三拉三筋和三填三土拉筋三材料:扁钢三金属三丝网三钢丝三绳三铝合金三或钢三筋混三凝土三拉杆.填土三要求:土夹三石三粉土三亚三粘土三或三砂性三土拉筋三和面三板之三间用三螺栓三连接.加筋三土挡三土墙三属于柔性三结构，对三地基三变形三适应三性大三，建三筑高三度大三，具三有省三工、三省料三、施三工方三便、三快速三等优三点，三适用三于填三土路三基（三路肩三墙与三路堤三墙）三。加筋三土挡三土墙四、三支挡三结构三简介土钉三墙四、三支挡三结构三简介桩及三桩复三合结三构-抗滑三桩或三锚固三桩四、三支挡三结构三简介桩及三桩复三合结三构--桩板三式挡三土墙四、三支挡三结构三简介桩及三桩复三合结三构--桩基三托梁三挡土三墙四、三支挡三结构三简介预应三力锚三索五、三支挡三结构三的荷三载(1三)主力三：支挡三结构三承受三的岩三土侧三压力三或滑三坡推三力；支挡三结构三重力三及结三构顶三面承三受的三恒载三；轨道三、列三车、三汽车三、房三屋等三荷载三产生三的侧三压力三；结构三基底三的法三向反三力及三摩擦三力；常水三位时三静水三压力三及浮三力(常水三位指三每年三大部三分时三间保三持的三水位)。五、三支挡三结构三的荷三载（2）附三加力三：设计三水位三的静三水压三力和三浮力三；水位三退落三时的三动水三压力三；波浪三压力三；冻涨三力和三冰压三力(不与三波浪三压力三同时三计算)。五、三支挡三结构三的荷三载（3）特三殊力三：地震三力(洪水三与地三震不三同时三考虑)；施工三荷载三及临三时荷三载；其他三特殊三力。作用三在支三挡结三构上三的力三系一三般只三考虑三主力三的影三响，三在浸三水和三地震三等特三殊情三况下三加浮三力和三地震三力的三作用三。（一三）为三保证三支挡三结构三安全三正常三使用三，必三须满三足承三载能三力极三限状三态和三正常三使用三极限三状态三。1、承三载能三力极三限状三态1）根三据支三挡结三构形三式及三受力三特点三进行三土体三稳定三计算三；包括三支挡三结构整体三稳定三计算三、抗三倾覆三稳定三计算三、抗三滑移验算三、抗三隆起三稳定三验算三和抗三渗流三验算。2）支三挡结三构的受压三、受三弯、三受剪三、受三拉承载三力计三算；3）当三有锚三杆或三支撑三时，三应对三其进三行承三载力三计算三和稳三定性三验算三。六、三支挡三结构三设计三的基三本原三则六、三支挡三结构三设计三的基三本原三则2、正三常使三用极三限状三态计三算1）进三行变三形计三算2）对三