(一)挡土墙的分类及用途
挡土墙是为防止路基填土或山坡土体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构造物。在公路工程中,挡土墙广泛用于支撑路堤填土或路堑边坡以及桥台、隧道洞口和河流堤岸等处。
按照挡土墙设置的位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型,如图4.9所示。
按照挡土墙的结构形式,挡土墙可分为重力式挡土墙、加筋土挡土墙、锚定式挡土墙和薄壁式挡土墙等;按照挡土墙的墙体材料,挡土墙可分为石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙和钢板挡土墙等。
挡土墙各部分名称如图4.9(c)所示。靠回填土或山体的侧面称为墙背;外露的侧面称为墙面,也称墙胸;墙的顶面部分称为墙顶;墙的底面部分称为基底或墙底;墙面与墙底的交线称为墙趾;墙背与墙底的交线称为墙踵;墙背与铅垂线的夹角称为墙背倾角。
挡土墙设置位置不同,其用途也不相同。
路肩墙设置在路肩部位,墙顶是路肩的组成部分,其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物,如图4.9(a)所示。
路堤墙设置在高填土路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路堤边坡或基底滑动,同时可以收缩路堤坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积,如图4.9(b)所示。
路堑墙设置在路堑坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡,同时可减少挖方数量,降低挖方边坡的高度,如图4.9(c)所示。
山坡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,如图4.9(d)所示。
(二)挡土墙的使用条件
挡土墙类型应综合考虑工程地质、水文地质、冲刷深度、荷载作用、环境条件、施工条件、工程造价等因素,经论证后选择使用。
(1)重力式挡土墙。重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力维持其稳定。一般多用片(块)石砌筑,在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。重力式挡土墙形式简单,施工方便,可就地取材,适应性较强,故被广泛应用。但其圬工数量较大,对地基的承载能力要求较高。重力式挡土墙适用于一般地区、浸水地区和地震地区的路肩、路堤和路堑等支挡工程。墙高不宜超过12 m,干砌高度不宜超过6 m。
(2)加筋土挡土墙。加筋土挡土墙是填土、拉筋、面板三者的结合体,如图4.10所示。(www.xing528.com)
填土和拉筋之间的摩擦力改善了土的物理力学性质,从而使填土与拉筋结合为一个整体。在这个整体中起控制作用的是填土与拉筋之间的摩擦力,面板的作用是阻挡填土坍落挤出,迫使填土与拉筋结合为整体。
图4.9 挡土墙的形式
图4.10 加筋土挡土墙
加筋土挡土墙属于柔性结构,对地基变形适应性大,建筑高度大,具有省工、省料,施工方便、快速等优点,适用于一般地区的路肩式挡土墙、路堤式挡土墙,但不应修建在滑坡、水流冲刷崩塌等不良地段。对于高速公路、一级公路,墙高不宜大于12 m;对于二级及二级以下公路,墙高不宜大于20 m。
(3)锚定式挡土墙。锚定式挡土墙可分为锚杆式和锚定板式两种。锚杆式挡土墙是由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成的墙面,与水平或倾斜的钢锚杆联合在一起组成的挡土结构,如图4.11(a)所示。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。墙后侧向土压力由挡土板传给立柱,由锚杆与稳定岩层或土层之间的锚固力来抵抗侧向土压力,使墙获得稳定。锚定式挡土墙适用于墙高较大的岩质路堑地段,可用作抗滑挡土墙。它可采用肋柱式或板壁层单级或多级墙,每级墙高不宜大于8 m,且上下级间应设置宽度不小于2 m的平台。
图4.11 锚定式挡土墙
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,如图4.11(b)所示。锚定板式挡土墙借助埋在填土内的锚定板的抗拔力抵抗侧向土压力,以保持墙的稳定。锚定板式挡土墙的优点是构件断面小,工程量省,不受地基承载力的限制,构件可预制,有利于实现结构轻型化和施工机械化。它适用于缺乏石料的地区,但不应修建在滑坡、坍塌、软土及膨胀土地区。墙高不宜超过10 m;双级或多级时,每级不宜超过6 m,且上下级间应设不小于2 m的平台。
(4)薄壁式挡土墙。薄壁式挡土墙属于钢筋混凝土结构,可以分为悬臂式和扶壁式两种。悬臂式挡土墙由立壁、墙趾板和墙踵板三个部分组成,如图4.12(a)所示。当墙身较高时,沿墙长每隔一定距离加设扶壁(肋板)连接墙面板及墙踵板,构成扶壁式挡土墙,如图4.12(b)所示。薄壁式挡土墙结构的稳定性不是依靠本身的重量,而是依靠墙踵板上的填土重量来保证。薄壁式挡土墙具有断面尺寸小、自重轻、能修建在较弱的地基上等优点,适用于城市或缺乏石料的地区及地基承载力较低的填方地段。其缺点是需耗费一定数量的水泥和钢筋,施工工艺较为复杂。悬臂式挡土墙的墙高不宜超过5 m,扶壁式挡土墙的墙高不宜超过
15 m。
图4.12 薄壁式挡土墙
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