擋土墻的介紹

定義

擋土墻是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。

各部分的名稱

在擋土墻橫斷面中,與被支承土體直接接觸的部位稱為墻背;與墻背相對的臨空的部位稱為墻面;與地基直接接觸的部位稱為基底;與基底相對的、墻的頂面稱為墻頂;基底的前端稱為墻趾;基底的后端稱為墻踵。

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應(yīng)用范圍

路基在遇到下列情況時(shí)可考慮修建擋土墻:

1. 陡坡地段;

2. 為避免大量挖方及降低邊坡高度的路塹地段;

3. 可能產(chǎn)生塌方、滑坡的不良地質(zhì)地段;

4. 高填方地段;

5. 水流沖刷嚴(yán)重或長期受水浸泡的沿河路基地段;

6. 為節(jié)約用地、減少拆遷或者少占用農(nóng)田的地段;

7. 為保護(hù)重要建筑物、生態(tài)環(huán)境或其他特殊需要的地段。

擋土墻的分類

按擋土墻的位置劃分

1. 路塹擋土墻 

設(shè)置在路塹邊坡底部,主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的山坡,同時(shí)可減少挖方數(shù)量,降低挖方邊坡的高度。

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2. 路肩擋土墻 

設(shè)置在路肩部位,墻頂是路肩的組成部分,其用途與路堤墻相同。它還可以保護(hù)臨近路線既有的重要建筑物。

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3. 路堤擋土墻  

設(shè)置在高填土路提或陡坡路堤的下方,可以防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動,同時(shí)可以收縮路堤坡腳,減少填方數(shù)量,減少拆遷和占地面積。

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4. 山坡?lián)跬翂?/strong> 

設(shè)置在路塹或路堤上方,用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡。

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5. 浸水擋土墻  

沿河路堤,在傍水的一側(cè)設(shè)置擋土墻,可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕,也是減少壓縮河床的有效措施。

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按擋土墻的結(jié)構(gòu)形式劃分

1. 重力式擋土墻 

以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定,是我國目前常用的一種擋土墻。常見的重力式擋土墻高度一般在5~6 m以下,大多采用結(jié)構(gòu)簡單的梯形截面形式,對于超高重力式擋土墻(一般指6m以上的擋墻)即有半重力式、衡重力式等多種形式! 

重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為以下幾種類型:

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重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖:

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2. 薄壁式擋土墻  

包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種。一般墻高6m以內(nèi)采用懸臂式,6m以上采用扶壁式。

1) 懸臂式擋土墻:由立板(墻面板)和底板(墻趾板和墻踵板)兩部分組成,一般形式為如下圖所示:

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2) 扶壁式擋土墻:當(dāng)擋土墻的墻高h(yuǎn)>10m時(shí),為了增加懸臂的抗彎剛度,沿墻長縱向每隔0.8~1.0m,設(shè)置一道扶壁。

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3. 錨定式擋土墻  

包括錨桿式和錨定板式兩種。

1) 錨桿式擋土墻:由預(yù)制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構(gòu)成墻面,與水平或傾斜的鋼錨桿聯(lián)合組成。錨桿的一端與立柱連接,另一端被錨固在山坡深處的穩(wěn)定巖層或土層中。

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2) 定板式擋土墻:是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同組成的一種組合擋土結(jié)構(gòu)。

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4. 加筋土擋土墻  

在土中加入拉筋,利用拉筋與土之間的摩擦作用,改善土體的變形條件和提高土體的工程特性,從而達(dá)到穩(wěn)定土體的目的。由面板、拉筋組成,依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結(jié)合成一個(gè)整體。

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各種擋土墻的適用條件

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按墻體的材料劃分

1. 石砌擋土墻

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2. 混凝土擋土墻

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3. 鋼筋混凝土擋土墻

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4. 鋼板擋土墻

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擋土墻的構(gòu)造組成

墻身構(gòu)造

1. 墻背

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仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或者是路堤墻,仰斜墻背的坡度不宜緩于1:0.3,通常在1:0.15~1:0.25! 

俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻,常用1:0.15~1:0.25,不超過4m的低墻可以用垂直墻背!

凸形折線墻背多用于路塹墻,也可以用于路肩墻,上下墻的墻高比一般采用2:3!

衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻,也可用于路塹墻,上墻俯斜墻背的坡度在1:0.25~1:0.45,下墻仰斜墻背在1:0.25左右,上下墻的墻高比一般采用2:3。

2. 墻面  

墻面一般均為平面,起坡度應(yīng)與墻背坡度相協(xié)調(diào)。墻面坡度直接影響擋土墻的高度,因此,在地面橫坡較陡時(shí),墻面的坡度一般為1:0.05~1:0.20,矮墻可采用陡直墻面;地面較平緩時(shí),一般采用1:0.20~1:0.35較為經(jīng)濟(jì)。

3. 墻頂 

墻頂寬度最小,漿砌擋土墻不小于50cm,干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或者混凝土做成頂帽,厚度為40cm;如不做頂帽,對路肩墻和路塹墻,墻頂應(yīng)以大石塊砌筑,并用砂漿勾縫,或用5號砂漿抹平頂面,砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂在50cm高度內(nèi),應(yīng)用25號砂漿砌筑,以增加墻身穩(wěn)定性,干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。

4. 欄桿 

為保證交通安全,在地形險(xiǎn)峻地段或者過高過長的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄,為保持土路肩最小寬度,護(hù)欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離,二、三級路面不小于0.75m,四級路不小于0.5m。護(hù)欄分墻式和柱式兩種,所采用的材料、護(hù)攔高度和寬度,視實(shí)際需要而定。

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

1. 基礎(chǔ)類型

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大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然地基上。 

當(dāng)?shù)鼗兄亓Σ蛔闱覊χ禾幍匦伪容^平坦,而墻身又超過一定高度時(shí),為了減小基底壓應(yīng)力和增加抗傾覆穩(wěn)定性,常常采用擴(kuò)大基礎(chǔ)! 

當(dāng)?shù)鼗鶋簯?yīng)力超過地基承載力過多時(shí),需要加寬值較大,為避免加寬部分的臺階過高,可采用鋼筋混凝土底板!

地基為軟弱土層時(shí),可采用砂礫、碎石、礦渣或者灰土等材料予以換填!

當(dāng)擋土墻修筑在陡坡上,而地基又為完整、穩(wěn)固、對基礎(chǔ)不產(chǎn)生側(cè)壓力的堅(jiān)硬岸石時(shí),可設(shè)置臺階基礎(chǔ),以減少基坑開挖和節(jié)省圬工!

如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)可采用拱形基礎(chǔ)。

2. 基礎(chǔ)埋置深度 

對于土質(zhì)地基,基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求:

 、贌o沖刷時(shí),應(yīng)在天然地面以下至少1m;

 、谟袥_刷時(shí),應(yīng)在沖刷線以下至少1m;

  ③受凍脹影響時(shí),應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于0.25m;當(dāng)凍深超過1m,采用1.25m,但地基應(yīng)夯填一定厚度的砂石或者碎石墊層,墊層底面亦應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于0.25m。

碎石、礫石和砂類地基,不考慮凍脹影響,但地基埋深不宜小于1m。

對于基石地基應(yīng)清除表面風(fēng)化層,將基底嵌入巖層一定深度,當(dāng)風(fēng)化層較厚難以全部清除表面時(shí),可依據(jù)地基的風(fēng)化程度及容許承載力將基底埋入風(fēng)化層中。

當(dāng)擋土墻位于地質(zhì)不良地段,地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動面時(shí),應(yīng)進(jìn)行地基抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算,將基礎(chǔ)底面埋置在滑動面以下,或采取其他措施,以防止擋土墻滑動。

基礎(chǔ)應(yīng)采用明挖基礎(chǔ),當(dāng)基底位于大于5%的縱向斜坡上,基底應(yīng)該設(shè)置成臺階形。

排水設(shè)施

  擋土墻的排水措施通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。

1. 地面排水

  主要是防止地表水滲入墻后土體或者地基,有以下幾種方法:

 、僭O(shè)置地面排水溝,截引地表水;

 、诤粚(shí)回填土頂面和地表松土,防止雨水和地面水下滲,必要時(shí)可設(shè)鋪砌層;

 、勐穳q擋土墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固,以防邊溝水滲入基礎(chǔ)。

2. 墻身排水

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漿砌塊(片)石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水管(圖a);墻高時(shí)可在墻上部加設(shè)一排泄水孔(圖b),泄水孔尺寸可視泄水量大小分別采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm的方孔,或直徑5~10cm的圓孔?籽坶g距一般為2~3m;對于浸水擋土墻孔眼間距一般為1.0~1.5m,干旱地區(qū)可適當(dāng)加大,孔眼上下錯開布置,下排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位0.3m! 

為防止水分滲入地基,下排泄水孔進(jìn)入的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm厚的粘土隔水層,泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層,以免孔道阻塞,當(dāng)墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時(shí),應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.3m的砂卵石。

沉降縫和伸縮縫  

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設(shè)計(jì)時(shí),一般將沉降縫和伸縮縫合并設(shè)置,沿路線方向每隔10~15m設(shè)置一道,兼起兩者的作用?p寬2~3cm,縫內(nèi)一般可用膠泥填塞,但在滲水量大、填料容易流失或凍害嚴(yán)重地區(qū),則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料,沿內(nèi)、外、頂三方填塞,填深不宜小于0.15m;當(dāng)墻后為巖石路塹或填石路堤時(shí),可設(shè)置空縫!

干砌擋土墻縫的兩側(cè)應(yīng)選用平整石料砌筑,使之成垂直通縫。

擋土墻處理高差的應(yīng)用案例

在地形的塑造過程中,勢必會遇到高差問題,緩坡、臺階、擋土墻是消化場地高差的常用方式。實(shí)際處理過程中,需要綜合考慮場地的地基條件、景觀風(fēng)格、高差大小以及與周邊環(huán)境協(xié)同性等多種因素,進(jìn)而選擇合適的高差處理方式。

 

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景觀擋土墻是一種快速、有效的高差處理方法。合理、美觀地設(shè)置景觀墻,能使之成為景觀中的亮點(diǎn),為項(xiàng)目增色不少。漫步在公園或者綠道之中,形態(tài)優(yōu)美、簡約卻又富含趣味性的景觀擋土墻,往往能給人們帶來一份驚喜與安全感。

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