山區(qū)高速公路擋土墻設(shè)計

山區(qū)高速公路擋土墻設(shè)計

由于山地公路的地形復(fù)雜，大部分高架道路位于橫坡上。在設(shè)計高架道路時，土墻可以穩(wěn)定水庫和高架道路的坡度，減少土方的體積和占地面積，防止水流污染水庫。它經(jīng)常被用來處理坍塌和滑坡等高道病。擋土墻的形式多種多樣,按其結(jié)構(gòu)特點,可分為:石砌重力式、石砌衡重式、混凝土半重力、鋼筋混凝土懸臂式和扶臂式、柱板式、錨桿式、錨定板式、垛式及加筋土擋土墻等類型;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;按其使用場合,又可分為:一般地區(qū)擋土墻、浸水地區(qū)擋土墻及地震地區(qū)擋土墻?？紤]擋土墻設(shè)計方案時,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,然后確定設(shè)計方案,并根據(jù)實際情況進(jìn)行擋土墻的選型。在山區(qū)公路中,由于地形條件復(fù)雜,地勢陡峭,因此,擋土墻的應(yīng)用更為廣泛。1支撐墻的特點和應(yīng)用1.1干砌擋土墻其特點:①依靠墻身自重抵御土壓力;②形式簡單,取材容易,施工簡便。適用范圍:適用于一般地區(qū)、浸水地區(qū)和地震地區(qū)的路肩、路堤和路塹等支擋工程。墻高不宜超過12m,干砌擋土墻的高度不宜超過6m;高速公路、一級公路不應(yīng)采用干砌擋土墻;一般在盛產(chǎn)石料地區(qū)優(yōu)先考慮。1.2調(diào)整墻身高度其特點:①利用衡重臺上部填土的下壓作用和全墻重心的后移,增加墻身穩(wěn)定,節(jié)約斷面尺寸;②墻面陡直,下墻墻背仰斜,可降低墻高,減少基礎(chǔ)開挖。適用范圍:山區(qū)、地面橫坡陡峻的路肩墻、路塹墻(兼有攔擋墜石作用)或路堤墻。1.3基底寬度較寬其特點:①在墻背加入少量鋼筋,以減薄墻身,節(jié)省圬工;②墻趾較寬,以保證基底寬度,必要時在墻趾處設(shè)少量鋼筋。適用范圍:適用于缺乏石料地區(qū)。不宜采用重力式擋土墻地下水位較高或較軟弱的地基上,墻高不宜超過8m。1.4墻下植物。立壁下,各有直直接參其特點:①由立壁、墻趾板、墻踵板三個懸臂梁組成,斷面尺寸較小;②墻高時,立壁下部的彎矩大,用筋量多,不經(jīng)濟(jì)。適用范圍:宜在石料缺乏、地基承載力較低的填方路段采用,墻高不宜超過5m。1.5擋墻與墻身連接起來其特點:沿懸臂式墻的墻長,每隔一定距離加一道扶壁,把立壁與墻踵板連接起來。適用范圍:宜在石料缺乏、地基承載力較低的填方路段采用,墻高不宜超過15m。當(dāng)墻較高時,較懸臂式經(jīng)濟(jì)。1.6為未來城市的最大驗算其特點:①由鋼筋混凝土立柱、擋板底梁、底板、基座和鋼拉桿組成。借底板上部土體的自重作用平衡全墻;②因底板位置升高,基礎(chǔ)開挖量較懸臂式和扶壁式少;③構(gòu)件輕便,可預(yù)制拼裝,快速施工。適用范圍:用于表土及強(qiáng)風(fēng)化層較薄的均質(zhì)巖石地基、擋土墻高度可較大,也可用于地震區(qū)的路塹或路堤支擋或滑坡等特殊地段的治理。1.7墻體、墻體其特點:①由鋼筋混凝土墻面(整體板壁或肋柱及擋板)和錨桿組成,依靠錨固在巖層(或土層)內(nèi)的錨桿的水平拉力承受土壓力,維持全墻平衡;②屬于輕型結(jié)構(gòu),節(jié)省材料;③基底受力甚小,基礎(chǔ)要求不高。適用范圍:適用于墻高較大的巖質(zhì)路塹地段?？捎米骺够瑩跬翂?可采用肋柱式或板壁式單級墻或多級墻。每級墻高不宜大于8m,多級墻的上、下級墻體之間應(yīng)設(shè)置寬度不小于2m的平臺;施工較麻煩,需要鉆機(jī)、壓漿泵等設(shè)備。1.8擋土墻水岸墻其特點:①由鋼筋混凝土墻面(肋柱及擋板)、鋼拉桿和錨定板組成,借埋置在破裂面后穩(wěn)定土層內(nèi)的錨定板和錨桿拉住墻面,保持墻身穩(wěn)定;②施工拼裝簡單,工期短;③結(jié)構(gòu)輕便,柔性大。④對地基要求不高。適用范圍:宜使用在缺少石料地區(qū)的路肩墻或路堤式擋土墻,但不應(yīng)建筑于滑坡、坍塌、軟土及膨脹土地區(qū)?？刹捎美咧交虬灞谑?墻高不宜超過10m。肋柱式錨定板擋土可采用單級墻或雙級墻,每級墻高不宜大于6m,上、下級墻體之間應(yīng)設(shè)置寬度不小于2m的平臺。上下兩級墻的肋柱宜交錯布置。1.9填土、石、土體其特點:①用鋼筋混凝土預(yù)制桿件縱橫交錯拼裝成框架,內(nèi)填土或石,借其自重抵御土體的推力;②施工簡便,迅速;③允許地基產(chǎn)生一定的變形;④損壞后修復(fù)較易。適用范圍:適用于缺乏石料地區(qū)。用于高路肩墻、路堤墻、抗滑擋土墻。1.10擋土墻、公路墻其特點:由鋼筋混凝土墻面(宜采用預(yù)制件)和筋帶組成,依靠筋帶在土層內(nèi)的水平拉力,維持全墻平衡,可做成單級或多級加筋土擋土墻;②屬于輕型結(jié)構(gòu),節(jié)省材料;③基底受力甚小,基礎(chǔ)要求不高。適用范圍:用于一般地區(qū)的路肩式擋土墻、路堤式擋土墻。但不應(yīng)修建在滑坡、水流沖刷、崩塌等不良地質(zhì)地段。高速公路、一級公路墻高不宜大于12m,二級及二級以下公路不宜大于20m。當(dāng)采用多級墻時,每級墻高不宜大于10m,上、下級墻體之間應(yīng)設(shè)置寬度不小于2m的平臺。2支撐墻的選擇2.1影響工程建筑影響因素?fù)跬翂︻愋蛻?yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、沖刷深度、荷載作用情況、環(huán)境條件、施工條件、工程造價等因素。根據(jù)擋土墻高度、石料資源情況、地質(zhì)條件,合理選擇擋土墻類型,能夠更好地滿足安全和經(jīng)濟(jì)方面的要求。2.2仰斜式擋土墻根據(jù)擋土墻結(jié)構(gòu)類型及其特點分析,當(dāng)墻高度小于6m時,采用重力式擋土墻,可以發(fā)揮其形式簡單,施工方便的優(yōu)勢。同時,由于山區(qū)公路地面橫坡比較陡峭,若采用仰斜式擋土墻,會過多增加墻高,斷面增大,造成浪費,采用俯斜式擋土墻會比較經(jīng)濟(jì)合理。一般在路塹墻、墻趾處地面平緩的路肩墻或路堤墻等情況下,才考慮采用仰斜式擋土墻。當(dāng)墻高度大于6m時,采用衡重式擋土墻或其他合適類型的擋土墻,可以有效地減小截面,節(jié)省材料。2.3地質(zhì)條件不良的情況下支擋新型坡體位置選擇在挖方邊坡比較陡峭時,采用路塹擋土墻,可以降低邊坡高度,減少山坡開挖,避免破壞山體平衡。在地質(zhì)條件不良情況下,還可以支擋可能坍滑的山坡土體。對于采用路肩擋土墻或路堤擋土墻,應(yīng)結(jié)合具體條件考慮,必要時應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。因此路堤擋土墻承受荷載較大,受力條件較為不利,截面尺寸也較大,所以路堤墻與路肩墻的墻高或截面圬工數(shù)量較為接近,基礎(chǔ)情況相仿時,采用路肩墻比較有利。3設(shè)計支撐墻時應(yīng)注意的問題和應(yīng)采取的措施3.1擋土墻建設(shè)對環(huán)境的影響在勘測設(shè)計階段,應(yīng)對擋土墻地基基礎(chǔ)進(jìn)行綜合地質(zhì)勘察,查明地基地質(zhì)條件和地基承載能力。設(shè)計中應(yīng)分析預(yù)測擋土墻建設(shè)對環(huán)境產(chǎn)生的影響,確定必要的環(huán)境保護(hù)方案和植物措施;在施工階段應(yīng)采用合理施工方法,盡量減少對環(huán)境和相鄰路基段的不利影響。3.2擋土墻體設(shè)計擋土墻可采用錐坡與路堤連接,墻端應(yīng)伸入路堤內(nèi)不應(yīng)小于0.75m,錐坡坡率宜與路堤邊坡一致,并宜采用植草防護(hù)措施。擋土墻端部嵌入路塹原地層的深度,土質(zhì)地層不應(yīng)小于1.5m;風(fēng)化軟質(zhì)巖層不應(yīng)小于1.0m;微風(fēng)化巖層不應(yīng)小于0.5m。應(yīng)根據(jù)擋土墻墻背滲水量合理布置排水構(gòu)造,具有整體式墻面的擋土墻應(yīng)設(shè)置伸