关于挡土墙设计的探讨

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浅谈挡土墙的设计

王庆峰1,刘凌云2

(1、西安建筑科技大学 2、黄淮学院)

摘 要:挡土墙在工程建设中较为常见,设计不当会造成严重的工程质量问题。本文结合本人实践经验对挡土墙的设计、施工中常见的问题提出了若干处理意见,共参考。 关键词: 挡土墙;设计;处理方法

The tray talks abou the Design of Retaining wall t

Wang Qingfeng

( Huang Huai University, Zhumadian, Henan 463000 )

Abstract : The parapet is frequently seen comparatively in engineering construction,Design that the improper

meeting brings about the grave project mass problem. By combining the arthor’s pratical experiences , it aslo puts forward some treating advice on the usual problems that appear in the design and construction of the retaining wall , which can be used as a reference .

Key word : Retaining wall types ; Design ; Treating method

在工程建设中,挡土墙的设计及施工非常重要。因挡土墙质量不符合要求,轻则影响美观,重则需返工修复,甚至危及主体工程。所以说挡土墙设计并非十分简单! 通常需进行多项内容的计算。在地形比较复杂的工程设计中,为了减少工程造价,常常因地制宜,设置高低错落的台地。台地边界处理一般采用两种方式,其一是自然放坡。当自然放斜坡处于不稳定状态,或由于使用等原因,要求设计边坡超过土体允许最大边坡时,为防止土体坍塌或滑动,应设置不同形式的构筑物。挡土墙是最常用的形式之一。

1 选择合理的结构形式

挡土墙按材料分,有砖砌、毛石、混凝土和钢筋混凝土挡土墙;按结构形式分,有重力式、扶臂式、锚杆挡土墙。在几种挡土墙中,重力式挡土墙最为常用。一是施工方便,二是材料来源广。但在集体设计中,还应视具体情况而定。影响选择的主要因素有: 1.1 挡土墙的高度

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,材料用料较多,不太经济还可能造成肥大的基础,在总体布置比较紧凑的情况下,过大的基础将影响到各种地下管线的布置及单位建筑工程基础的设计与

作者简介:王庆峰(1974.11.15—),男,山东梁山人,黄淮学院教师、西安建筑科技大学在读硕士

施工。因此,较高的挡土墙使用钢筋混凝土悬臂式或扶臂式。 1.2 挡土墙的材料

挡土墙材料的选用除了与受力有关外,主要应从经济因素考虑。如果在场地平整时土方工程中石方较大,就可以就地取材,选用毛石或块石挡土墙,以减少工程造价。 2 配合总图专业挡土墙的布置形式

目前在总图专业设计中人们往往忽视挡土墙的布置形式,致使设计不合理,提高了造价。究其原因,一是设计人员本身不具备结构专业知识,二是缺乏结构专业知识 ,三是缺乏结构专业人员的配合。因此,在挡土墙的平面布置中总图专业应注意如下问题:

2.1 挡土墙的平面布置应有利增强整个挡土墙的空间刚度。设计时可采用弧形挡土墙或结合地形采用折线形挡土墙。

2.2 当建筑物处于高差较大的场地时,应结合建筑结构及其基础布置挡土墙,充分利用基础底版、顶板和纵横墙体组成空间结构。 2.3 注意挡土墙基础与建筑及地下管线的间距。当建筑、构筑物位于台地上方时,基础间距可按下述方法确定:

2.3.1 如建筑物、构筑物基础与挡土墙的埋深相同,则:

S > b + B/2

式中,S 为挡土墙定位轴线间距;b为挡土墙基础宽度;B为建筑物、构筑物的基础宽度。使二基础不碰,并保持适当距离即可。

2.3.2 若建筑物、构筑物基底低于挡土墙基底,则S的大小保证二基础不碰即可,或将其兼作挡土墙。

2.3.3 建筑物基础的埋深小于挡土墙的基础埋深,则:

S > B/2 + B + z tg?

式中,Z为二基底之落差;?为压力扩散的角,一般取22度,z tg?<1m时,取z tg?=1m(主要考虑到在挡土墙背设置透水层),B、b由结构专业估算确定。 3

在具体设计中应考虑的几个问题

3.1 应充分掌握的资料

场地资料,如墙背填土的种类及排水需求、施工方法、冰冻深度等;地质资料,如地形地貌、地质构造,地下水位情况及分布等;根据勘察资料确定土壤重度γ,内摩擦角θ,地基承载力[R]等。

3.2 确定合理的剖面形式

以重力式挡土墙为例,按其墙背倾斜情况仰斜、垂直和俯斜三种。边坡如果是按挖方以仰斜较合理,是填方则以墙背垂直或倾斜较合理。按主动土压力大小,重力式挡土墙先采用仰斜挡土墙,直立次之,俯斜不常用。对于挡土墙,还可以采用弧线形墙背和减压平台作法。 3.3 确定合适的墙顶超载

如挡土墙作为路堤,则要考虑汽车活载作用。活载的计算可按如下方法采用“汽车-10”,“拖-60”或“汽-15”,“拖-60”车辆荷载等级

(根据具体情况定),先算出10m间距的伸缩缝范围内可能设置的每延米长上而求得超载值。一般情况挡土墙上方的超载按施工堆载或其他临时堆载考虑,可取10~20KN/m2。

3.4 设计中说明挡土墙的施工顺序。在地形比较复杂的区域,各种地下管道难免频繁穿越挡土墙。临时挡土墙的施工须在管线施工之后。 4

施工中常见问题及处理方法

4.1 当挡土墙基底落在填土地基上时,应使填土地耐力满足要求。测试填土地耐力往往比较麻烦,对于不太高的挡土墙,可以通过限定填土的压实系数来间接满足地耐力的要求。填土较深处,压实系数可以分层次要求,上高下低。 4.2 挡土墙基底落在淤泥上时用抛石处理地基效果较好。抛石可用料径25 cm 左右的石块,分二层压入淤泥中。实践证明这种处理方法可大大提高地基承载力并减少地基沉降。 4.3 相邻二段挡土墙基底高差较大时(如在0.5m以上),就按高:1:2放阶,阶高0.5m。 4.4 在重力式挡土墙砌筑过程中如遇到稳定的较大的孤石,则将孤石表面凿毛并清除干净,再把挡土墙直接筑在其表面。

4.5 挡土墙的透水层的设置对缓解墙背水压力及稳定土壤性质十分重要。透水层宜采用碎石或粗砾石,施工中不得用淤泥,耕植土、膨胀性土等作填料,如有困难而采用粘土作填料时,应保证紧贴墙背一层为碎石或粗砾石,厚度应当≥20cm ,并使透水层中砾石或粗砾石含量大于60%。

4.6 基底垫层不必太厚(除非是换软土垫层),一般厚25m即可,以前人们设计中采用高达50cm是不经济的。

综上所述,挡土墙无论先型还是具体设计或施工中都贯穿着安全、经济、合理的原则。尤其在地形复杂的山区或丘陵现场,挡土墙工程复杂且占很大投资比重,设计好挡土墙意义重大。

参考文献:

[1] 华南理工大学等编.地基及基础.北京:建筑工业出版社,1999.

[2] GB5007-2002建筑地基基础设计规范. 北京:建筑工业出版社,2002.

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