挡土墙设计.doc

3、挡土墙工程液化气罐区新增装置区场地建设需对该滑坡坡脚进行开挖，为了满足施工工期要求和开挖边坡安全稳定性要求，特在前缘原设计挡土墙位置中部设计C型抗滑桩，在抗滑桩两侧设计毛石挡土墙。抗滑桩两侧挡土墙有灰岩和红粘土两种不同基础，设置A、B两种挡墙类型。A型挡墙主要布置在近期滑动体前部灰岩基础上，长19.27m，B型挡土墙主要布置在近期滑动左侧和右侧红粘土基础上，左侧长46.32m，右侧长24.46m，挡墙部位如基础为红粘土或粘土，根据实际情况分析，可以按B型挡墙布置。依据滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219-2006）中10.2内容规定，挡土墙工程结构设计安全系数如下：基本载荷情况下，抗滑稳定性Ks=1.3；抗倾覆稳定性Ks=1.5。挡土墙计算模型见图2-3-7。图2-3-7 挡土墙计算模型（1）设计参数据场地边坡岩土工程勘察报告与滑坡岩土工程勘察报告，边坡防治工程参数如下：墙后填土容重: 18.40kN/m3 地基土容重：28.00kN/m3 墙后填土内摩擦角：=7.00 墙后填土粘聚力：C=43.5kPa墙背与墙后填土摩擦角：=5.0 基底摩擦系数： =0.60修正后地基土容许承载力：2000kPa 毛石挡墙重度：=22kN/m3 挡土墙墙背与铅垂线间的夹角：=0 b、B型挡土墙据场地边坡岩土工程勘察报告，边坡防治工程参数如下：墙后填土容重: 18.40kN/m3 地基土容重：18.30kN/m3 墙后填土内摩擦角：=7.00 墙后填土粘聚力：C=46.0kPa墙背与墙后填土摩擦角：=5.0 基底摩擦系数： =0.26修正后地基土容许承载力：180kPa 毛石挡墙重度：=23kN/m3 挡土墙墙背与铅垂线间的夹角：=0 （2）主动土压力计算挡土墙的主动土压力采用建筑边坡工程技术规范（GB503302002）中的库仑土压力公式计算： 其中主动土压力系数：式中：-墙后填土的重度（kN/m3）；-填土内摩擦角（度）；-地震角（度）；-墙背与填土之间摩擦角（度）；-墙后边坡角（度）；-挡土墙墙背与铅垂线的夹角（度）。将（2）、（3）中的有关参数代入上式计算得A型挡土墙主动土压力Fa=137.523kN ，B型挡土墙主动土压力Fa=62.704kN。（4）挡土墙的截面尺寸设计挡墙设计高度（H）及其截面尺寸（见表2-3-4、见表2-3-5）。包括：墙顶宽度b、墙底水平宽度B、墙趾高h、墙趾宽d、挡墙墙面倾斜度m1、挡墙墙背倾斜度m2及挡墙基底倾斜度m3。表2-3-4 A型挡土墙拟定截面尺寸（基础为灰岩）墙高H（m）墙顶宽度b(m)墙底水平宽度B(m)墙趾高h(m)墙趾宽d(m)挡墙墙面倾斜度m1挡墙墙背倾斜度m2挡墙基底倾斜度m38.01.02.80.50.31:0.201:0.0000.00:1表2-3-5 B型挡土墙拟定截面尺寸（基础为红粘土）墙高H（m）墙顶宽度b(m)墙底水平宽度B(m)墙趾高h(m)墙趾宽d(m)挡墙墙面倾斜度m1挡墙墙背倾斜度m2挡墙基底倾斜度m38.51.02.81.00.31:0.201:0.0000. 00:1（5）结构及承载力的校核抗滑验算与抗倾覆验算根据建筑边坡工程技术规范（GB503302002），挡土墙抗滑安全系数应符合下列要求：式中：G-挡墙每延米自重（kN/m）；Ea-每延米主动岩土压力合力（kN/m）；0-挡墙基底倾角（度）；-挡墙墙背倾角（度）；-岩土对挡墙墙背摩擦角（度）。-岩土对挡墙基底的摩擦系数，宜由试验确定。抗倾覆安全系数应符合下列要求： 式中：G-挡墙每延米自重（kN/m）；Ea-每延米主动岩土压力合力（kN/m）；z-岩土压力作用点至墙踵的高度（m）；x0-挡墙中心至墙趾的水平距离（m）；b-基底的水平投影宽度（m）。将有关参数代入上式计算得两种挡土墙抗滑与抗倾覆稳定性系数见表2-3-6。 表2-3-6 挡土墙稳定性验算成果表挡土墙类型抗滑移稳定性系数抗倾覆稳定性系数A型挡土墙1.5351.876B型挡土墙1.6432.238所以抗滑与抗倾覆稳定性满足要求。地基承载力的验算根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），地基承载力的验算包括以下几个方面：挡土墙地基承载力的验算中，地基平均应力：pf；地基最大应力：pmax1.2f。其中：f为修正后的持力层地基承载力设计值；当基底为0.1：1时，f将减为0.9f；基底为0.2：1时，f将折减为0.8f。地基为岩基时偏心距eb/4，地基为土质地基时偏心距：eb/6。其中：b为挡土墙底面宽。地基承载力验算成果见表2-3-7。表2-3-7 地基承载力验算成果表挡土墙类型基底的合力偏心距地基平均承载力A型挡土墙e=-0.305 = 0.250*2.855 = 0.714(m)压应力=113.708 = 2000.000(kPa)B型挡土墙e=-0.376 = 0.250*2.940 = 0.735(m)压应力=110.403 = 180.000(kPa)所以A、B型挡土墙地基承载力均满足要求。墙身强度验算根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），墙身强度验算成果见表2-3-8和表2-3-9。表2-3-8 墙底强度验算成果表挡土墙类型截面偏心距验算压应力验算剪应力验算A型挡土墙e1= -0.452 = 0.300*2.800 = 0.840(m)计算值= 200.758 = 9600.000(kPa)计算值= 8.116 = 110.000(kPa)B型挡土墙e1= -0.408 = 0.300*2.925 = 0.878(m)计算值= 194.631 = 9600.000(kPa)计算值= -21.047 = 110.000(kPa)表2-3-9 台顶强度验算成果表挡土墙类型截面偏心距验算压应力验算剪应力验算A型挡土墙e1= -0.317 = 0.300*2.500 = 0.750(m)计算值= 170.571 = 9600.000(kPa)计算值= -35.604 = 110.000(kPa)B型挡土墙e1= -0.336 = 0.300*2.625 = 0.788(m)计算值= 183.232 = 9600.000(kPa)计算值= -36.331 = 110.000(kPa)所以A、B型挡土墙墙身的强度验算均满足要求。（6）材料型号及构造设计挡土墙均采用浆砌块石修筑墙身，应尽可能选用上下面平整的块石且应表面应清洗干净，块石的强度等级应不低于MU30，砂浆强度不低于M15，厚度不应小于200mm，外露面应用M7.5砂浆勾缝。应分层错缝砌筑基底和墙趾台阶转折处不应有垂直通缝。A型挡土墙嵌入灰岩0.5m，B型挡土墙嵌入土层1.0m。依据滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219-2006）中10.3.8内容规定，挡土墙墙基纵坡设为17%，A型挡土墙与相邻B型挡土墙相邻分段处垂直高差为4.5m。为防止挡土墙基础不均匀沉降和温度应力影响造成断裂，以及地层出露情况，沿挡土墙每隔15m或地基岩性变化较大处设沉降伸缩缝，缝宽2cm，缝内充填沥青麻筋。挡土墙地基为红粘土时，应夯填20cm厚的砂石垫层。（7）排水设计根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），挡土墙上设排水孔。沿基础地表以上墙高1.0m和3.0m和5.0m处，呈梅花型布置，排水孔坡降5%。每个排水孔对应的墙后设置卵石堆囊（1m1m1m）。且应用土工布将卵石堆囊和排水管口隔开，防止泥沙碎石进入排水管堵塞排水管。挡土墙背侧最下一排泄水孔下侧设置倾向坡外、厚度不小于300mm的防水层。墙背填料根据附近土源，尽量选用抗剪强度高和透水性强的砾石或砂土，当选用粘性土作填料时，宜掺入适量的砂砾或碎石；不得选用膨胀土、淤泥质土、耕植土作填料。挡土墙排水孔排出水引至场地排水系统。挡土墙顶设排水沟