第五章 挡土墙设计.ppt

第五章挡土墙设计，主讲人：阳帆，本章学习要点，挡土墙的分类、结构、用途。2010年5月26日，广西宝白县宝白镇桂树小学挡土墙突然倒塌，造成24名学生受伤，其中3名学生死亡。2009年3月22日，在深圳龙岗区副吉新村变田室基础工程中，高约3米的挡土墙突然倒塌，3名工人被埋，1人当场死亡，2人重伤。挡土墙倒塌造成的人员伤亡难以言喻。壁垒倒塌的原因很复杂，如果设计、施工、管理等任何方面出现问题，都会造成无法估量的严重后果。另外，很多壁垒的倒塌是在暴雨之后，因此暴雨等恶劣天气条件也成为壁垒的严重考验。研究和设计影响挡土墙稳定性的各种因素，使墙不再是“吃人”的墙，是我们道路工程技术人员的职责。责任重于泰山，决不是口号，而是我们的行为准则。挡土墙设置前提条件：1)由于地形、地物或安装空间等原因需要收缩坡脚(条件约束)；2)使用更陡的边坡坡度，或者在坡率下降的情况下，需要采取措施提高防滑力(稳定性要求)。设置护墙时，应根据用途的特性和要求(填方或挖方段、线段长度、壁高、基础条件、回填材质等)以及各种护墙的特性，根据重要性、美观、经济、可靠性和耐用性选择相应的护墙类型。挡土墙的设计包括墙的构造(墙体、基础、回填料和排水等)和构成材质的选择、土压力计算、墙体内部和外部稳定性分析等部分1、挡土墙的用途挡土墙是墙基础结构，可以抵抗侧向土压力，防止边坡或路基土的变形和不稳定性。在路基工程中，挡土墙可以经常用于稳定堤坝和挖方边坡，减少土方工程和安装面积，防止水流侵蚀路基，以及治疗滑坡等路基疾病。1 .降低挖方边坡高度，减少挖方数量，以防止山的不稳定性坍落度。2.收缩路堤坡脚以减少填方数，或减少拆除和安装空间以确保路堤稳定性。3.避免沿河路基收缩，防止水侵蚀路基。防止山盖滑落，抵抗山体滑坡。其次，挡土墙的构造、挡土墙的每个构件的名称如图所示。墙体将填充(或山)的一侧称为墙背面，露出的大部分一侧称为墙面，墙的顶面部分称为墙顶部，墙的底面部分称为墙底部，墙背面与墙的相交线称为墙脚跟，墙面与墙底部相交称为墙脚趾。墙等角面和垂直面之间的角度称为墙等角面，通常显示为。第三，挡土墙的分类，按(a)挡土墙设置的位置分类。分为路肩墙、路堤墙、防渗墙。墙顶部内侧边缘高程与路基边缘高程齐平的挡土墙称为路肩墙。陡壁顶部外侧边缘高程低于路基边缘高程，且陡壁顶部连接到填方路基坡度的护墙称为路堤墙。为防止挖方边坡坍塌或保护挖方边坡上方建筑而在挖方侧创建的护墙有时称为挖方墙，也称为顶部挡墙。以上三种形式的壁垒如图所示。在其他位置设定的挡土墙a)路肩墙b)路堤墙c)挖方墙，(b)坡度、坡度、垂直、直、墙后、卫浴墙等在墙后的倾斜角度方向上分类。(c)按墙材质对石质挡土墙、砖质挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙和木质挡土墙进行分类。(4)一般区域挡土墙、淹没区域挡土墙和地震区域挡土墙等根据相应的环境条件分类。(e)一般分类为挡土墙的结构形式。典型的挡土墙结构包括重力式挡土墙、平衡式挡土墙、悬臂和护栏挡土墙、加筋土挡土墙、锚式挡土墙、锚式挡土墙和桩式挡土墙。，1，石头重力特性：依靠墙体抵抗土壤压力，形式简单，覆盖容易，施工容易。适用范围：碎石生产区；泥浆护壁高度为12m不能超过。干式挡土墙高度不能超过6m。基础良好。2、石秤重量特性：移动重力和壁重心后，平衡重舞台，壁体稳定，节省截面尺寸；如果墙陡，下面的墙倾斜，可以降低墙高，减少基础开挖。适用范围：碎石生产区高挡土墙；山区；地面坡度高、陡峭的路肩墙；也可以用于挖方和路堤墙。3，混凝土反重力特性：普通混凝土浇筑，或在墙后添加少量钢筋以减少薄壁实体；墙脚趾宽，以确保底座宽度，必要时在墙脚趾上设置少量钢筋。适用范围：石材短缺地区；重力式挡土墙的地下水不能在高或弱的基础上。墙高度不能超过8米。4，钢筋混凝土扶手特征：沿悬臂挡土墙沿墙长度等距离添加墙，连接垂直墙和脚后跟，减少垂直墙下部弯矩更为有利；墙高的时候比悬臂式经济。复盖范围：墙高15米；不能超过。石质地区部落；地基承载力低的填方区间。5，加筋土挡墙特性：由加筋条、墙板和填充三部分组成，通过加筋带和填料之间的摩擦保持墙体稳定；简单的建设，美丽的建模；对地基的适应性强，安装面积小。适用范围：石材短缺地区；一般区域的路肩墙或路堤墙；公路、主要公路墙高度必须大于12m，次要和次要以下的公路墙高度必须为20m必须大于。多楼层墙的每个楼层高度都不能大于10m，您需要在上方和下方墙之间设定宽度不大于2m的平台。6，锚杆挡土墙特征：由柱、挡板和锚杆三部分组成，通过锚杆锚定在山的内部，拉柱；截面尺寸小。柱、挡板可以预制。复盖范围：高挡土墙；施工中必须有钻床、灌浆机等设备。适用于壁高、防滑挡土墙可用作岩石切削。肋柱或基板墙单一或多楼层墙，每个楼层墙高度不得大于8m；您需要在多楼层墙的上方和下方墙之间设定宽度小于或等于2m的平台。7，锚板特性：由柱、挡板、锚板、拉杆四部分组成；锚板埋在墙上后，填料内部的稳定层，锚板抵抗土压力，保持墙体稳定。组件截面小，工程数量大；不受地基承载力的限制。适用范围：石材短缺地区；必须用于路堤墙和路肩墙。不能在滑坡、坍落度、软土和膨胀土地区建造。肋柱或板壁、壁高度大于10公尺、肋柱是单层或多层壁，每个层级壁高度(6公尺以上)无法使用。8，文件板特性：主要是文件和文件之间的挡板；基础开挖少于悬臂和护栏开挖。截面尺寸小。文件顶部可能会发生较大的水平位移或旋转。块板可以装配，快速施工。复盖范围：适用于土压力大、壁面高度超过一般挡墙的情况。表土和强风化层主要用于薄的均匀岩石地基。也可用于地震区的挖方或路堤支撑或滑坡等特殊区域管理。四、重力式挡土墙施工、常用石挡土墙一般由墙体体、地基、排水设施和伸缩缝等组成。1.壁体1)壁体截面形式可以根据壁背面倾斜方向分为两个角度、垂直、烘焙、凸面和平衡等，如下所示：重力式挡土墙的一般形式a)坡度b)垂直c)坡度d)凸面e)通过对坡度、垂直和坡度三个其他墙等的土压力计算，可以看出对角墙等的土压力最小，垂直墙后面的土压力最大。因此，倾斜挡土墙的壁面体截面更经济，并且在用作挖方段挡墙时，壁面背面更适合挖方边坡，因此挖掘和回填的量较小。用作填方段挡墙时，如果墙趾处地面坡度陡，则使用坡度挡墙可以增加墙并增加横断面，因此在地面坡度陡时不应使用倾斜挡墙。倾斜挡土墙、墙等的速度越慢，土压力越小，但建设难度越大，倾斜挡土墙等不能太慢，通常不能低于1: 0.25。弯曲障碍受到的土压力最大，因此壁体截面大于升力。坡度挡墙适用于填方线段，但不适用于挖方线段。在上坡坡度陡峭的情况下，坡度挡墙可以使用陡峭的壁面减小壁面高度。倾斜挡墙的壁回坡速度慢对施工也有好处，但由于土压力增加，横断面增加，因此壁回坡不能太慢，通常控制在1: 0.4以内。垂直挡墙具有升降机和斜顶之间的特点。凹凸不平的壁垒从墙后面向上斜向底部，其截面比较经济。可以将平衡墙视为在凸面上方和下方墙之间设置平衡架，并使用更陡的墙面。平衡墙和凸面父墙的坡度通常控制在1: 0.4以内，而子墙通常控制在1: 0.25以内。父墙和子墙的墙高度比在初始调整大小时通常为2: 3。2)墙面通常是平面的，且墙面坡度必须与墙背面坡度相符。此外，还必须考虑墙脚趾的地面横向坡度。如果地面坡度较陡，则墙高度可以减小为1: 0到1: 0.20。地面平缓，墙面坡度平缓，但为了不过度占用土地，推迟到1: 0.3是不好的。3)墙为混凝土时为0.4m不应小于的墙顶宽度；用纸浆制作polder时为0.5m不能低于。工作时不能小于0.6米。砖墙的墙使用M7.5水泥砂浆平整或用更大的石头砌成和缝合。应在干挡土墙顶面以下0.5米的高度内用M5水泥砂浆砌筑。必须预先埋下需要设置护栏或栏杆的浆路肩挡土墙、墙顶表面以下0.5米高度以下、C20以上混凝土浇筑以及护栏或栏杆的锚定。2 .基本设计的主要内容是基本形式的选择和基本填埋深度的确定。1)基础形式挡土墙通常使用浅基础，仅在特殊情况下使用桩基。大多数挡土墙的地基直接堆在自然地基上。如果当地基础的承载能力不足，则通常使用伸展基础(刚性基础)，主要是通过延伸墙脚趾或同时延伸脚跟来减少基础压力，提高抗翻转稳定性，延伸楼梯宽度不应小于0.2米，长宽比必须满足刚度角度的要求。如果当地地基是软弱的土壤，则可以通过搅拌替代填土、砂桩、桩来处理地基，从而提高地基的承载力。在基础压力超过地基承载异常、扩展梯级宽度大、扩展梯级高度高以满足刚度角度要求的情况下，为了防止梯级扩展，此时可以使用钢筋混凝土基础(柔性基础)。2)基本填埋深度应根据以下要求将地基埋在地面下适当的深度，以确保挡墙地基的稳定性：必须确保地基土的地基承载力特征值大于基底可能发生的最大应力。不同深度的土层有不同的地基承载力。地面应力分布随地面深度的不同而不同，地面应力分布比地面上放置的应力均匀，掩埋了土壤中的地基。因此，将地基放置在具有足够支撑力的土层上，以防止地基的剪切破坏，并确保地基的稳定性。要保证地基不被冲刷。墙前基础如果没有防止冲刷的特殊措施，则应在冲刷线下埋下地基，以防止地基及墙脚趾前的土壤被水侵蚀。应在季节性冻结区、冻结线下埋下地基，防止冻融造成的地基破坏。对于上述要求，通常，当固定深度小于1.00米时，基准应低于冻结线下方0.25米，默认最小深度小于1.00米。如果冻结深度超过1.00米，则最小基底深度不应小于1.25米，而应使用冻结线以下的弱冻融材料填充0.25米深的地基土。对于水流细分，必须根据路基设计洪水频率计算细分深度，并且地面应小于本端细分线下1.00m。挖方挡土墙基础的顶面必须比挖方边沟底部低0.5米以上。风化层不厚的坚硬岩石地基上，基础层应位于岩石表面风化层以下；软岩石地基上地基最小埋深不小于1.00m。建筑倾斜地面上的挡土墙、基础前脚趾埋在地面上的深度以及与曲面的水平距离必须符合表格中的规定。倾斜地面基础填埋条件，3)基础坡度在挡土墙抗滑稳定性增加工作中使用倾斜基础是有效的，因此对大多数高挡墙使用倾斜基础是很常见的。但是，底座的倾斜角度太大可能会导致墙体与基底土体一起滑动，坡度太大会降低地基的支撑力，因此必须根据地层类别和基础特性限制底座的倾斜，如下表所述。基础倾斜，3 .排水设施挡土墙的排水处理是否恰当直接影响挡土墙的安全和使用效果。如果墙上有积水，挡土墙不仅可以承受额外的静水压，而且可以减少回填的抗剪强度，但是挡土墙的土压力计算不考虑水的因素，因此如果墙上有积水，就会引起严重的安全事故。此外，冷冻区还会产生冻结上升压力。黏土的情况是，水分增加也会产生膨胀压力。因此，必须在墙后的土壤中疏积水。挡土墙的排水设施通常由两部分组成：地面排水和墙体排水。地面排水，主要防止地表水渗入墙背填料或地基。因此，您可以设定地面集水区以封锁地面数。为了减少雨水和地面的水下渗透，要巩固回填顶面和地表松土，必要时要进行包装和封闭处理。为了防止地表水渗入地基，可以夯实墙前的回填和边沟加强等。墙体排水，主要是墙后水的快速疏干。应根据挡土墙墙后漏水的数量，在墙上合理布置排水结构。对于具有整体墙体(如重力、悬臂等)的挡土墙，应将排水孔设置为沿墙高度和墙长度的2-3米间隔。浸水挡土墙必须从1到1.5m。出水口必须上下扭转放置，墙外孔底部倾斜3-5%，其大小可以使用直径5-10cm的圆孔或直径5-10cm/10cm/10cm/15cm/20cm的矩形孔查看。折线墙后面可能有积水，也要安装排水孔，干砖不能安装土块。挡土墙最低排泄水的底部必须高于地面0.3米，或者对于浸没的挡土墙，必须高于0.3米。为了避免孔堵塞和微粒损失，出水口入口侧必须有过滤层，厚度不得小于0.3m。为了防止水渗入地基，底部排泄口的底部应设置30厘米厚的隔水层。如果壁背填料是防渗土，则应填充0.3米以下的砂、砾石垂直过滤器层，从底部排泄口到壁顶以下0.5米的高度区间，并且过滤器层顶部应封闭为0.3 0.5米厚的防渗材料。挡土墙排水孔和过滤层结构，4 .下落缝和伸缩缝根据地基地质条件和壁高、壁体截面变化设置下落缝，防止地基不均匀沉降导致墙体破碎。设置膨胀节以减少由墙地砖硬化收缩或温度变化引起的温度应力引起的裂纹。设计时，一般将下落接头和延伸接头合并设定统称为沉降延伸接头或变形接头。各类型挡土墙应根据结构特点，建立适合构件收缩、膨胀和不均匀沉降的变形接头。、重力、反重力、悬臂等具有整体墙体的挡土墙必须沿墙长度等间隔与其他建筑连接，重力和反重力挡土墙伸缩缝间距必须为1015m。悬臂和附属挡土墙伸缩缝间距必须为1020m。挡土墙的高度急剧变化或基底地质、水文情况发生变化的地方必须凹陷。沉降伸缩缝宽度为20-30mm，沿墙内、外、顶三面填充沥青筋或沥青木板，插入深度不得小于0.15m。如果墙壁重新装满了石头，霜损不严重的话，可以不填填料，只留下空隙。干挡土墙没有伸缩缝和沉船接头。岩石地基中的整体墙主体挡土墙可以通过设置接缝间距适当增大，但不能超过25m。第五，需要挡土墙布局，挡土墙建设：1 .路基位于陡坡或岩石风化的切割边缘；2.挖方面积，避免大量挖方，降低边坡高度；可能引起山体滑坡和山体滑坡的不良地质；4.水势严重冲刷或长期被水淹没的河边堤防区；