挡土墙(各种挡墙做法讲解)培训稿.ppt

挡土墙,我们总是挖了这座山,又填了那个坑。我们把他的脚挖断，又不让他瘸腿，我们又给他做了个很不自然的假肢，不让他倒下这就是挡土墙！,第一部分、基本概念及分类,2、基本概念,1、挡土墙的事故案例,3、挡土墙的分类,1、挡土墙的事故案例,挡土墙的事故案例,挡土墙的事故案例,挡土墙的事故案例,挡土墙的事故案例,挡土墙的事故案例,2、挡墙的基本概念,支挡结构：为保持结构物两侧的土体、物料有一定的高差的结构。,支挡结构,刚性支挡结构,柔性支挡结构,挡土墙：用来抵抗土体侧压力，支承填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的构造物。,挡土墙,板桩墙、内支撑,3、挡土墙墙体材料分类,(1)按挡土墙的设置位置(2)按挡土墙墙体材料(3)按断面的几何形状及受力特点,(1)、按挡土墙的设置位置分类,a、路堤墙b、路肩墙c、路堑墙d、山坡墙,(2)、按挡土墙墙体材料分类,a、石砌挡土墙（或其他砌块）,b、混凝土挡土墙（或毛石混凝土）,c、钢筋混凝土挡土墙（成本较高）,d、钢板挡土墙（工程时间较快）,(3)、按断面的几何形状及受力特点,挡土墙,重力式挡土墙,悬臂式挡土墙,扶壁式挡土墙,锚杆式挡土墙,锚定板式挡墙,加筋土式挡墙,板桩式挡土墙,地下连续墙,重力式挡土墙,衡重式挡土墙,半重力式挡墙,锚杆式挡土墙,竖向预应力锚杆挡土墙,薄壁式挡土墙,土钉式挡土墙,第二部分、常用挡土墙介绍,1、重力式挡土墙2、悬壁（臂）式挡土墙3、扶壁（臂）式挡土墙4、锚杆、锚定板式挡土墙5、桩板式挡土墙6、土钉墙7、加筋挡土墙,常用挡土墙的形式、定义、特点和使用范围,1、重力式挡土墙,图示：,重力式挡土墙,定义：重力式挡土墙一般用块石、砖或素混凝土（毛石混凝土）筑成，它是靠挡土墙本身所受到的重力保持稳定，通常用于h10m时，为了增加悬臂的抗弯刚度，沿墙长纵向每隔1/31/2墙高设置一道扶壁，称为扶壁式挡土墙。,工程案例,工程案例,扶壁式挡墙,特点：1.工程量小；2.对地基承载力要求不高；3.工艺较悬臂式复杂。,适用范围：适用812m高的填方边坡，地质条件差时，缺乏石料的地区及地震地区，墙高h10m的重要工程。,扶壁式挡墙,(1)根据支挡环境的需要拟定墙高，以及相应的墙身结构尺寸；(2)根据所拟定的墙体结构尺寸，确定结构荷载(墙身自重、土压力、填土重力)，由此进行墙体的抗滑、抗倾覆稳定性验算，确认是否需要底板加凸设计；（3）底板地基承载力验算，确认底板尺寸是否满足要求；4）墙身结构设计。,设计过程：,扶壁式挡墙,墙身钢筋混凝土配筋(示意),扶壁式挡墙,墙身钢筋混凝土配筋(示意),扶壁式挡墙,基本构造,(1)扶壁间距为1/31/2墙高；(2)墙顶宽可选用200mm，墙背取竖直面，地板厚度大于等于200mm；(3)底板在与立臂相接处厚度为(1/121/10)h，而墙趾板墙踵板端部厚度不小于300mm；其宽度b可近似取(0.60.8)h，当遇到地下水位高或软弱地基时，b值应适当增大。,扶壁式挡墙,其它构造,(3)伸缩缝的设置间距不应大于20m，沉降缝、泄水孔的设置与重力式挡土墙相同；(4)墙身混凝土强度等级不宜低于c30；受力钢筋直径不应小于12mm；榫槽混凝土必须与底板混凝土同时灌注；(5)挡土墙墙身混凝土应一次浇灌完成，如设缝，则必须保证新旧混凝土面有效连接。,4、锚杆、锚定板式挡土墙,图示：,工程案例,锚杆、锚定板式挡土墙,图示：,工程案例,工程案例,锚杆、锚定板式挡土墙,锚定板式挡土墙式定义：锚定板挡土墙由预制的钢筋混凝土墙面板、立柱、钢拉杆和埋在填土中的锚定板所组成。,锚杆挡土墙式定义：锚杆挡土墙通常由立柱、墙面板和锚杆三部分组成的轻型支挡结构。,锚杆、锚定板式挡土墙,特点：1.结构轻，柔性大；2.工程量少，造价低；3.施工工艺较复杂。,适用范围：适用于地基承载力较低的重要工程，可做成多级高边坡，能够使边坡坡度做成8090度之间，墙高可达27m。,5、桩板式（抗滑桩）挡土墙,图示：,桩板式（抗滑桩）挡土墙,定义：桩板式挡土墙由锚固桩和挡土板组成，它是以锚固桩（分为锚固段和悬臂段）为主体，挡土板相辅共同受力挡土的结构形式。,工程案例,工程案例,桩板式（抗滑桩）挡土墙,特点：1.结构刚度很大，土体变形较小；2.造价较高；3.属于预先支护后开挖，安全性好；4.占用工作面较小，施工灵活。,适用范围：适用于先保护后开挖的深基坑，以及需要直立削坡的土质挖方边坡，或需要对已建建筑进行保护，严格控制土体位移。,桩板式（抗滑桩）挡土墙,(1)抗滑桩类型a、抗滑桩按材质分类有木桩、钢桩、钢筋混凝土桩和组合桩。b、抗滑桩按成桩方法分类，有打入桩、静压桩、就地灌注桩，就地灌柱桩又分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩两大类。在常用的钻孔灌注桩中，又分机械钻孔和人工挖孔桩。c、抗滑桩按结构型式分类，有单桩、排桩、群桩和有锚桩，排桩型式常见的有椅式桩墙、门式刚架桩墙、排架抗滑桩墙，有锚桩常见的有锚杆和锚索，锚杆有单锚和多锚，锚索抗滑桩多用单锚。d、抗滑桩按桩身断面形式分类，有圆形桩、方形桩和矩形桩、“工”字形桩等。,桩板式（抗滑桩）挡土墙,(2)各类桩型的特点a、木桩是最早采用的桩，其特点是就地取材、方便、易于施工，但桩长有限，桩身强度不高，一般用于浅层滑坡的治理、临时工程或抢险工程。b、钢桩的强度高，施打容易、快速，接长方便，但受桩身断面尺寸限制，横向刚度较小，造价偏高。c、钢筋混凝土桩是边坡处治工程广泛采用的桩材，桩断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样，可打入、静压、机械钻孔就地灌注和人工成孔就地灌注，其缺点是混凝土抗拉能力有限。,桩板式（抗滑桩）挡土墙,(3)各类桩型的适用条件a、抗滑桩的施工采用打入时，应充分考虑施工振动对边坡稳定的影响，一般是全埋式抗滑桩或填方边坡可采用，同时下卧地层应有可打性。b、抗滑桩施工常用的是就地灌注桩，机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件，但对地形较陡的边坡工程，机械进入和架设困难较大，另外，钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济，但速度较慢，劳动强度高，遇不良地层(如流沙)时处理相当困难，另外，桩径较小时人工作业困难，桩径一般应在1000mm以上才适宜人工成孔。,桩板式（抗滑桩）挡土墙,受力原理,桩板式（抗滑桩）挡土墙,(1)进行桩群的平面布置，确定桩位、桩间距等平面尺度；(2)拟定桩型、桩埋深、桩长、桩断面尺寸；(3)根据拟定的结构确定作用于抗滑桩上的力系；(4)确定桩的计算宽度，选定地基反力系数，进行桩的受力和变形计算；(5)进行桩截面的配筋计算和一般的构造设计；(6)提出施工技术要求，拟定施工方案，计算工程量，编制概(预)算等。,设计过程,桩板式（抗滑桩）挡土墙,钢筋混凝土配筋（示意）,桩板式（抗滑桩）挡土墙,成孔方法,桩板式（抗滑桩）挡土墙,钢筋混凝土桩的构造要求(1)混凝土强度：一般采用c20，不低于l5，水下灌注时不低于c20；(2)主筋保护层厚度：一般不小于35mm，水下灌注混凝土时不小于50mm；(3)主筋不宜小于810(ix桩径)，常用1216以上(d600以上)，纵向主筋沿桩身周边均匀布置(圆桩)，钢筋净距不应小于60mm；(4)配筋长度(滑面以下)宜采用4a，通长配筋；(5)配筋率一般不低于065020(小桩径取高值，大桩径取低值)；(6)箍筋率一般不低于6200mm，宜采用螺旋箍筋或焊接环式箍筋；钢筋骨架中，应每隔2m左右设一道焊接加强箍筋。(7)钢筋的接长等符合钢筋混凝土构件的构造要求。,桩板式（抗滑桩）挡土墙,施工过程,桩板式（抗滑桩）挡土墙,施工方法（钢筋混凝土人工挖空灌注桩）,（1）场地平整，放线定位；（2）根据地下水情况，合理组织降水和排水；（3）人工挖桩及护壁施工（4）验孔、吊放钢筋笼；（5）浇筑混桩身凝土（6）养护到设计强度后开始挖土；（7）边挖边做桩间挡土板（根据设计）,桩板式（抗滑桩）挡土墙,施工程序,桩板式（抗滑桩）挡土墙,钢筋混凝土灌注桩检查检测标准,6、加筋挡土墙,图示,加筋挡土墙,定义：加筋挡土墙由面板、拉筋组成。依靠填土、拉筋之间的摩擦力使填土与拉筋结合成一个整体。,工程案例,工程案例,工程案例,加筋挡土墙,加筋挡土墙,特点：(1)结构轻，刚度大。(2)设计、施工简单。,适用范围：加固河堤、路堤、围堰等。,7、土钉墙,图示,土钉墙,工程案例,土钉墙,工程案例,土钉墙,定义：土钉是一种原位加筋技术，即在土中敷设拉筋而使土体的力学性能得以改善的土工加固方法。土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉体和护面板组成。,土钉墙,特点：(1)施工设备轻便、操作方法简单；(2)结构轻巧，柔性大，有非常好的抗震性能和延性；(3)施工不需单独占用场地；(4)材料用量和工程量少，工程造价低；(5)施工速度快，基本不占用施工工期。(6)变形稍微大于预应力锚杆的变形；,适用范围：可用于边坡的稳定，特别适合于有一定粘性的砂土和硬粘土。作为土体开挖的临时支护和永久性挡土结构，高度一般不大于l5m；也可用于挡土结构的维修、改建与加固。,土钉墙,受力原理：天然土体通过土钉的就地实施加固并与喷射混凝土护面板相结合，形成一个类似重力式的挡土墙，以此抵抗墙后传来的土压力和其他作用力，从而使得挖方坡面稳定。土钉依靠与土体接触界面上的粘结力、摩阻力和周围土体形成复合土体，土钉在土体发生变形的条件下被动受力，通过其受拉作用对土体进行加固。而土钉间土体的变形则由护面板予以约束。,土钉墙,基本构造,(1)土钉墙一般用于高度在15m以下的边坡开挖工程，常用高度为612m，斜面坡度一般为7090度。(2)土钉墙采取自上而下分层修建的方式，分层开挖的最大高度取决于土体可以直立而不破坏的能力，砂性土为0.52.0m，粘性土可以适当增大一些。(3)分层开挖高度一般与土钉竖向间距相同，常用1.5m。(4)分层开挖的纵向长度，取决于土体维持不变形的最长时间和施工流程的相互衔接，多为10m左右。(5)土钉孔直径d及间距，根据土钉直径和成孔方法选定土钉孔径d，一般取d=70200mm，常用的孔径为120150mm。可按(612)d选土钉行、列距。,土钉墙,其它构造,(1)护面板通常用50l00mm厚的钢筋网喷射混凝土做成，钢筋直径为68mm，网格尺寸为200300mm。(2)喷射混凝土强度等级不应低于c20，与土钉连接处的混凝土层内应加设局部钢筋网以增加混凝土的局部承压能力。(3)为了分散土钉与喷射混凝土护面板处的应力，在螺帽下垫以承压钢板，尺寸一般为20cm20cm，厚度约为815mm，也可用预制混凝土板作为护面板。(4)对于永久工程，喷射混凝土护面板的厚度不少于150250mm，分两次喷成。,土钉墙,（土钉类型）,(1)钻孔注浆钉：最常用的一种类型，它是通过钻孔、置入钢筋、注浆、补浆来设置的。整个土钉体是由钢筋和外裹的水泥砂浆(有时用细石混凝土和水泥净浆，特殊情况下也可使用树脂等材料)组成。用作土钉的钢筋直径一般为2535mm，钻孔直径为75150mm。土钉钢筋与喷射混凝土护面板应连接牢固。(2)击入钉：把作为土钉的角钢、圆钢(常为螺纹钢筋)或钢管用振动冲击钻或液压锤直接击入土中，不需注浆，土钉长度一般不超过6m。(3)注浆击入钉：用端部密封、周面带孔的钢管作为土钉，击人后从管内注浆并透过壁孔将浆体渗透到周围土体。(4)高压喷射注浆击入钉：利用高频(约70hz)冲击锤将具有中孔的土钉击入土中，同时以一定的压力(20mpa)将水泥浆从土钉端部的喷嘴射出，起润滑作用并渗入周围土体，提高土钉与土体的粘结力。(5)气动射击钉：以高压气体为动力，作用于土钉的外部扩大端，直接将土钉射入土中。可以采用圆钢或钢管，直径为2538mm，长度为36m。,土钉墙,施工工艺：(1)、土钉墙是由上而下边开挖边分段施工，分层开挖、分层稳定、坡脚预加固逆作法(2)、两种土钉墙施工方法a、先喷后锚b、先锚后喷(3)、通常采用先锚后喷工艺。,土钉墙,土钉墙先锚后喷工艺施工顺序,（1）边坡开挖（2）人工修整边坡（3）定位放线（4）成孔（5）土钉主筋制作及安放（6）搅浆及注浆（7）挂网（8）喷射砼,土钉墙,（1）边坡开挖按照设计的分层开挖深度和坡度开挖，分层开挖深度应在每道土钉孔口标高下0.5m处，不得超挖，开挖过程中，挖掘机不得碰撞土钉墙面板。在上层作业面的土钉及喷混凝土面层未达到设计强度的70以前，不得进行下一层土方的开挖。,土钉墙,（2）人工修整边坡应根据土质的不同情况，边坡预留50100厚的土体，由修坡人员用铲修整坡面，为确保喷射砼面层的平整，挂小线测量边坡坡度，以保证坡脚不侵结构。对于土层含水量较大的边坡，可在土钉面层背部插入长度为400600mm，直径不小于40mm的水平排水管（包滤网），其外端伸出支护面层，间距为2m，以便将喷混凝土面层后的积水排走。,（3）定位放线由测量人员按设计图纸放出每一个土钉的位置，作出标记。,土钉墙,(4)成孔采用人工洛阳铲成孔，孔深不小于设计，如遇障碍物时，可适当调整土钉角度和位置。,土钉墙,成孔:采用人工洛阳铲成孔,土钉墙,成孔:机械钻孔,土钉墙,（5）土钉主筋制作及安放主筋按设计长度下料，外端设“l”型的弯钩，间隔2m焊对中支架，防止主筋偏离土钉中心；安放主筋时，将注浆管与主筋捆绑在一起，注浆管离孔底0.5m左右。（6）搅浆及注浆浆体为水泥净浆，水灰比为0.5，浆液要充分搅拌均匀，随拌随用，采用搅拌机造浆，搅拌时间一般在3分钟以上；注浆采用注浆泵，注浆时，将导管缓慢均匀拔出，但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下，保证孔中气体能全部排出，在孔口部位设置止浆塞，根据需要补浆，保证土钉锚固体质量。,土钉墙,(7)挂网采用6.5单排双向间距200mm的钢筋网片，钢筋网片用插入土中的钢筋固定，与坡面间隙35cm，相邻网片搭接长度不小于300mm，钢筋网片通过加强筋与土钉连接成一个整体。,土钉墙,挂网:,土钉墙,(8)喷射砼喷砼顺序一般“先锚后喷”，土质条件不好时采取“先喷后锚”，喷射作业时，空压机气压0.20.5mpa，喷头水压不应小0.15mpa，喷射距离控制在0.61.0m，为保证喷射砼厚度达到规定值，在坡壁上垂直打入短钢筋作为厚度控制标志。砼的初凝时间和终凝时间分别控制在5min和10min左右，喷射厚度为80100mm。,土钉墙,施工完成,土钉墙,质量检查,土钉墙,变形观测,土钉墙,下层开始施工,土钉墙,（土钉墙与锚杆挡土墙比较）,土钉是一种原位加筋技术，即在土中敷设拉筋而使土体的力性能得以改善的土工加固方法，它与锚杆、加筋土在形式上有一定的类似，但也有着本质的差异。,土钉墙,（土钉墙与锚杆挡土墙比较）,土钉可视为小尺寸的被动式锚杆，两者差异主要表现在以下几个方面：(1)土钉墙是由上而下边开挖边分段施工的，而锚杆挡土墙是自下而上整体施工的。(2)锚杆挡土墙应设法防止产生变位；而土钉一般要求土体产生小量位移，从而使土钉与土体之间的摩阻力得以充分发展。(3)锚杆只是在锚固段内受力，而自由段只起传力作用；土钉则是全长范围内受力。(4)锚杆的密度小，每个杆件都是重要的受力部件；而土钉密度大，靠土钉的相互作用形成复合整体，因而即使个别土钉失效，对整个结构物影响也不大。,土钉墙,（土钉墙与锚杆挡土墙比较）,差异主要表现在以下几个方面：(5)锚杆挡土墙将库伦破裂面前的主动区作为荷载，通过锚杆传至破裂面后的稳定区内；土钉墙是在土钉的作用下把潜在破裂面前的主动区的复合土体视为具有自撑能力的稳定土体。(6)锚杆可承受的荷载较大，为防止墙面冲切破坏，其端部的构造较复杂；土钉一般不需要很大的承载力，单根土钉受荷较小，护面板结构较简单，利用喷射混凝土及小尺寸垫板即可满足要求。(7)锚杆长度一般较长，需用大型机械进行施工；土钉长度一般较短，直径较小，相对而言施工规模较小，所需机具也比较灵便。由上述可以看出，如果仅加固挖方边坡，则土钉墙是合适的；如果墙后土体和深部土体稳定性有问题时，则用锚杆挡墙比较合适。,土钉墙,（土钉墙与加筋土挡土墙比较）,土钉墙与加筋土挡土墙比较主要差异有：(1)施工顺序不同，加筋土墙自下而上依次安装墙面板、铺设拉筋、回填压实逐层施工，而土钉墙则是随着边坡的开挖自上而下分级施工。(2)土钉用于原状土中的挖方工程，所以对土体的性质无法选择，也不能控制；而加筋土用于填方工程中，在一般情况下，对填土的类型是可以选择的，对填土的工程性质也是可以控制的。(3)加筋多用土工合成材料，直接同土接触而起作用；而土钉多用金属杆件，通过砂浆同土接触而起作用(有时采用直接打入钢筋或角钢到土中而起作用)。(4)设置形式不同，土钉垂直于潜在破裂面时将会较充分地发挥其抗剪强度，因而应尽可能地垂直于潜在破裂面设置；而加筋条一般水平设置。,其它挡土墙,格宾挡墙,其它挡土墙,干锚挂网,其它挡土墙,土工格室植草,第三部分、边坡治理原则,1、优先考虑放坡方式（削坡和减重）；2、大高差时宜分阶设置挡墙；3、尽量避免出现高切坡（或深基坑）；4、根据场地条件组合使用各种形式的支挡措施。,1、优先考虑放坡方式,在场地情况允许时，按照一定坡率通过放坡方式处理边坡是一种直接消除边坡滑移动力的主动处理方式，设计施工简单，又因为不需增加砌筑或者混凝土等附加工程，工期较短，成本较低；适合边坡永久和临时治理，所以在滑坡治理时应优先考虑或者组合使用这种方式。,2、大高差时宜分阶设置挡墙,挡土墙属于土体支护措施中的被动措施，挡墙高度和治理成本并不是简单地线性比例关系，其高度达到一定阶段后再继续增加会带来边坡的治理难度、危险性和经济成本的急剧增大，所以当边坡较高时宜分阶处理。重力式挡土墙的单阶经济高度为35米；悬臂式挡土墙的单阶经济高度为68米；,3、尽量避免出现高切坡（或深基坑）,（1）重庆高边坡需要单独设计报审的限值规定：a、高切