公路擋土墻設(shè)計(jì)管理論文

1、公路擋土墻設(shè)計(jì)管理論文 摘要：擋土墻是公路工程中廣泛采用的一種構(gòu)造物，特別在山區(qū)公路中，應(yīng)用更為廣泛。本文主要介紹采用容許應(yīng)力法進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)的情況，分析山區(qū)公路擋土墻設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問(wèn)題，并提出了較為合理可行的建議與措施。 關(guān)鍵詞：山區(qū)公路擋土墻設(shè)計(jì)土壓力庫(kù)倫理論穩(wěn)定截面強(qiáng)度措施 1前言 公路擋土墻是用來(lái)支承路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)的一種構(gòu)造物。在路基工程中，擋土墻可用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害。 擋土墻的形式多種多樣，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為：石砌重力式、石砌衡重式、加筋土輕型式、砼半重力式、鋼筋砼懸臂式

2、和扶壁式、柱板式、錨桿式、錨定板式及垛式等類(lèi)型；按其中路基橫斷面上的位置，又可分：路肩墻、路堤墻及路塹墻；按所處的環(huán)境條件，又可分為：一般地區(qū)擋墻、浸水地區(qū)擋土墻及地震地區(qū)擋土墻?？紤]擋土墻設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)與其他工程方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，分析其技術(shù)的可行性、可靠性及經(jīng)濟(jì)的合理性，然后才確定設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行擋土墻的選型。 在山區(qū)公路中，由于地形條件更為復(fù)雜，地勢(shì)更為陡峭，因此，擋土墻的應(yīng)用更為廣泛。近幾年來(lái)，筆者參加了二十多段、共三百多公里的山區(qū)公路（二、三級(jí)）的設(shè)計(jì)，主要負(fù)責(zé)路基防護(hù)工程，特別是擋土墻的設(shè)計(jì)，對(duì)山區(qū)公路擋土墻的設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，在此提出，僅供同類(lèi)工程設(shè)計(jì)時(shí)參

3、考。 2擋土墻設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料及設(shè)計(jì)參數(shù) 2.1基礎(chǔ)資料 擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，必須具備以下資料：路線平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖，地質(zhì)資料（包括工程地質(zhì)勘察報(bào)告、工程物探報(bào)告），地震勘探報(bào)告，水文資料，總體設(shè)計(jì)資料及構(gòu)造物一覽表等。 2.2設(shè)計(jì)參數(shù)的選取 2.2.1墻背填料的物理力學(xué)性質(zhì)對(duì)于山嶺重丘二、三級(jí)公路的擋土墻設(shè)計(jì)，當(dāng)缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，填料的計(jì)算內(nèi)摩擦角及容重可參照表1及表2選用： 表1填料內(nèi)摩擦角參考值 土的種類(lèi) 塊石 大卵石、碎石類(lèi)土 小卵石、礫石、粗砂、石屑 中、細(xì)砂、砂質(zhì)土 粉砂 粘土 內(nèi)摩擦角（） 45 40 35 30 26 14-21 表2填料標(biāo)準(zhǔn)容重 土的種類(lèi) 礫石、碎石、礫質(zhì)土

4、砂、砂質(zhì)土 粉土、粘性土 （lb/6時(shí)，基底出現(xiàn)拉應(yīng)力，考慮到一般情況下地基與基礎(chǔ)間不能承受拉力，故不計(jì)拉力而按應(yīng)力重分布計(jì)算基底最大拉應(yīng)力： 1=2（w+ey）/3zn 若出現(xiàn)負(fù)偏心，則上式的zn改為（b-zn）。 5.4墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算 通常選取一、兩個(gè)截面進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算截面可選在基礎(chǔ)底面、1/2墻高處或上下墻交界處等。 墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算包括法向應(yīng)力和剪應(yīng)力的驗(yàn)算。剪應(yīng)力包括水平剪應(yīng)力和斜剪應(yīng)力兩種，重力式擋土墻只驗(yàn)算水平剪應(yīng)力，而衡重式擋土墻還需進(jìn)行斜截面剪應(yīng)力的驗(yàn)算。 6采取措施 完成了擋土墻截面設(shè)計(jì)及穩(wěn)定、強(qiáng)度驗(yàn)算之后，必須采取必要的措施，以保證擋土墻的安全性。 6.1基礎(chǔ)加固措施

5、6.1.1為減少基底壓應(yīng)力，增加抗傾覆的穩(wěn)定性，在墻趾處伸出一臺(tái)階，以拓寬基底。墻趾臺(tái)階的寬度不小于20cm，臺(tái)階高寬比可采用3:2或2:1。 6.1.2地基為軟弱土層時(shí)，可用砂礫、碎石、礦渣或灰土等質(zhì)量較好的材料換填，以擴(kuò)散基底壓應(yīng)力，滿足設(shè)計(jì)要求。 6.2排水措施 對(duì)于漿砌石擋土墻，應(yīng)在墻前地面以上設(shè)置一排泄水孔。墻較高時(shí)，可在墻上部加設(shè)泄水孔。泄水孔采用1010cm的方孔或圓孔，孔眼間距23米，上下排泄水孔錯(cuò)開(kāi)設(shè)置。泄水孔進(jìn)水口應(yīng)設(shè)置反濾材料。 6.3沉降縫與伸縮縫的設(shè)置 為避免地基不均勻沉降引起墻身開(kāi)裂，需按墻高和地基性質(zhì)的變異，設(shè)置沉降縫，同時(shí)，為了減少圬工砌體因收縮硬化和溫度化作用

6、而產(chǎn)生裂縫，需設(shè)置伸縮縫。擋土墻的沉降縫和伸縮縫設(shè)置在一起，每隔1015m設(shè)置一道，縫寬23cm，自墻頂做至基底，縫內(nèi)宜用瀝青麻絮、瀝青竹絨或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿墻的內(nèi)、外、頂三側(cè)填塞，填塞深度不小于15cm。 6.4墻頂與路面的銜接 當(dāng)墻頂寬大于土路肩寬度時(shí)，擋土墻侵入土路肩部分應(yīng)預(yù)留出相當(dāng)于路面結(jié)構(gòu)厚度部分以鋪筑路面。 6.5車(chē)輛安全行駛保障措施 對(duì)于路肩墻，其墻頂面以下50cm采用c20砼澆筑，并預(yù)埋鋼筋，在其上設(shè)置防撞欄或防撞墻。 7材料要求 7.1石料須經(jīng)過(guò)挑選，質(zhì)地均勻，無(wú)裂縫，不易風(fēng)化。 7.2石料的抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于30mpa。 7.3盡量采用較大的石料砌筑，塊石應(yīng)

7、大致方正，其厚度不小于15cm，寬度和長(zhǎng)度相應(yīng)為厚度的1.52.0倍和1.53.0倍。 7.4采用7.5號(hào)砂漿砌筑，10號(hào)砂漿勾縫。 8設(shè)計(jì)體會(huì) 8.1設(shè)計(jì)參數(shù)的選取 因用于計(jì)算主動(dòng)土壓力的庫(kù)倫理論較適用于砂性土，而對(duì)于粘性土的壓力計(jì)算會(huì)存在一定的誤差，所以對(duì)于以粘性土做填料的擋土墻計(jì)算，設(shè)計(jì)參數(shù)如填料的內(nèi)摩擦角等的取值應(yīng)相對(duì)保守。由于庫(kù)倫理論是一種簡(jiǎn)化的土壓力計(jì)算方法，所以對(duì)于以砂性土做填料的擋土墻，設(shè)計(jì)參數(shù)也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況取相對(duì)保守值。 8.2安全系數(shù)的選取 對(duì)墻高6m的擋土墻，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)建議將安全系數(shù)提高20%，以保證其安全性。 8.3墻面坡的選取 出于美觀和施工方便的考慮，一段擋土墻通

8、常都采用一個(gè)墻面坡。對(duì)于山區(qū)公路擋土墻，采用較陡的墻面坡，可有效減小墻高，節(jié)省材料。一般情況下，重力式擋土墻（俯傾式）、衡重式擋土墻墻面坡取1:0.05，仰斜式擋土墻的墻面坡取1:0.25，均能滿足設(shè)計(jì)要求。 8.4墻背坡的選取 仰斜式擋土墻的墻背坡一般不超過(guò)1:0.3，具體結(jié)合開(kāi)挖的臨時(shí)邊坡選取。 俯斜式擋土墻的墻背坡一般取1:0.2，隨著墻高增加，墻頂寬度相應(yīng)增大。 對(duì)于衡重式路肩擋土墻，當(dāng)墻高8m時(shí)，上墻背坡取1:0.25，墻高8m而10m時(shí)，上墻背坡取1:0.3；下墻背坡取1:0.25。若為路堤墻，則上墻背坡應(yīng)相應(yīng)加大。 8.5設(shè)計(jì)控制重點(diǎn) 對(duì)于俯斜式擋土墻，由于所受土壓力較大，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其穩(wěn)定和抗傾覆的驗(yàn)算。對(duì)于衡重式擋土墻，一般較容易滿足穩(wěn)定要求，墻身斷面的強(qiáng)度成為擋土墻設(shè)計(jì)中主要的控制指標(biāo)，所以一定要采用高強(qiáng)度的材料砌筑。 9結(jié)束語(yǔ) 公路