挡土墙发展现状
当前特种结构的发展现状与趋势(论文)
当前特种结构的发展现状与趋势近20年来,我国的建筑取得了突飞猛进的发展。
各种新型建筑拔地而起,各种新兴的施工技术在各类建筑工程中得到迅速推广和应用,加上现阶段我国经济发展的需要和环境问题的突出,各类新型的特种结构越来越被需要。
下文列举了常见的5类特种结构来简单的阐述一下当前特种结构的发展现状与未来的趋势。
1、现状1.1支挡结构支挡结构包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构。
以刚性较大的墙体支承填土和物料并保证及其稳定的称为挡土墙。
早在60年代初,国外的土建工程就已开始应用并逐步发展轻型挡土墙了。
我国在这方面的研究虽起步稍晚,但随着新技术的革新和推广,近二三十年来,也取得了长足的发展,尤其是锚锭板挡土墙,自1974年在我国铁路工程上首创和试建以来,到现在已经完成了一套比较完善的理论系统。
1.2深基坑支护结构深基坑支护结构是建筑工程的一部分,其发展与建筑工程质量与安全密切相关。
由于我国住房资源紧张,适当发展多层和高层建筑,向空中和地下发展,是解决我国土地资源紧张地一条重要出路。
随着中高层及超高层建筑的大量涌现,深基坑工程越来愈多。
同时,密集的建筑物,大深度的基坑周围复杂的地下设施,使得放坡开挖基坑这一传统技术不再能满足现代化建设的需求。
因此,深基坑的支护引起了各方面的广泛重视。
深基坑支护结构类型可分为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内支撑支护结构、重力式挡土支护结构、土钉支护、复合土钉支护、预应力锚杆柔性支护。
目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论。
而极限平衡理论是一种静态设计,而实际上基坑开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个松弛过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。
工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论计算的安全系数,从理论上讲是局对安全的,但却发生破坏;有的支护结构却恰恰相反,即安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却能获得成功。
1.3水塔水塔用于建筑物给水、调剂用水,维持必要水压,并起到沉淀和安全用水的作用。
高填方路堤支挡结构形式的发展与评述
路 2 m高 的挡 土墙 、 国敦 克 尔 克海 港 的煤 和矿 石 3 法 储运 库 、 国加州 3 美 9号 和科 罗 拉 多 7 0号 高 速公 路 的边 坡护 墙等 。至 18 99年 底 , R iocd at 仅 e freEr n h集
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4 8・
北 方 交 通
2 1 02
高 填 方 路 堤 支 挡 结 构 形 式 的发 展 与 评 述
白云 龙
( 辽宁路桥建设 第一有限公司 , 阳 沈 : 国内外公路 高路堤 的发展状况进行 了综述 , 点介绍 双面垂 直边坡互锚 式 薄壁 挡土墙 建造 高填方 对 重
2 加筋 土挡 土墙
挡 土墙 、 加筋 土 式 、 杆 式 、 定 板 式 挡 土墙 。重 力 锚 锚 式 挡土 墙多 用于 石 料较 丰富 的地 区 , 由于 其 断 面尺
寸较 大 , 墙身 较重 , 对地 基 承 载 力 的要求 较 高 ; 筋 加
土 挡墙 属柔 性结 构 , 可承受 地基 较大 的变 形 , 外形 美
论, 即依 靠锚 固区拉 筋 与 土 体 的摩 阻力 平 衡 土 体侧 向土压力 。对 于 特 殊 路段 , 如地 基 承载 力 不 高 或挖 方 困难 的高 路堤 , 力式 挡 墙 显 然 不 适用 。还 有些 重
高路堤稳定的锚固区相对 于破裂体宽度较小 , 要有 足够 的锚 固力 , 这样 就必 须 加 大 拉 筋 数 量 。对 于 双
而迅速 地发 展起 来 , 因此 , 有人将 加 筋土 与钢 筋混 凝
土结构 一样 称它 为 “ 造福人 类 的复合 材 料” 。 随后 此项技 术 迅速传 播 , 17 到 90年 已在 不 同 国
挡土墙的经济效益分析
挡土墙的经济效益分析挡土墙是一种用于抵御土体侵蚀并稳定土壤的工程结构。
它具有压实土壤、提高土壤的抗力、减少土体侵蚀等作用。
挡土墙的建设除了具备环境保护和生态恢复的功能外,还具有很多经济效益。
本文将详细分析挡土墙的经济效益。
一、提高土地利用效益挡土墙的建设可以修整土地表面,增加土地的有效利用面积,提高土地的开发率。
通过建设挡土墙,可以挖掘出更大的土地面积,有些地区甚至可以多出几十甚至几百亩的土地。
这些额外的土地面积可以用于农田种植、建设房屋、发展工业等,不仅可以增加农民的收入,还可以促进当地经济的发展。
二、减少土壤侵蚀和水土流失挡土墙能够有效防止土壤侵蚀和水土流失,保护耕地和植被的安全。
在雨季来临时,挡土墙可以阻止水流冲刷土壤,减少土壤流失的损失。
同时,挡土墙还能起到堰水的作用,将雨水集中导流,减少农田的浸润水量,提高农田的排水能力,减少农作物的涝害和农田的水浸风险。
这些都有助于增加农作物的产量,提高农民的收入。
三、降低土地修复和维护成本挡土墙的建设可以有效降低土地修复和维护成本。
在土地开发和利用过程中,土壤的侵蚀和流失是一个常见的问题,需要投入大量资金进行修复,而挡土墙的建设可以预防这一问题的发生,减少土地修复和维护的成本。
此外,挡土墙还可以减少农田中的积水,降低水渍对农作物和土壤的损害,进一步减少修复和维护的费用。
四、促进当地经济发展挡土墙的建设不仅能够提高土地的利用效益,还能够促进当地经济的发展。
土地资源的增加可以吸引更多的投资者,激发当地的经济活力。
挡土墙的建设需要工程人员、建筑材料和设备等,这些都会带动相关产业的发展,增加就业机会,提高当地居民的收入水平,并带动其他产业的发展。
五、提升城市形象和品质挡土墙的建设可以提升城市的形象和品质,增加城市的审美价值。
挡土墙作为一种重要的景观工程,其设计和建造一般都会注重环境美化和生态修复,通过选用合适的造型和材料,能够使挡土墙融入自然环境中,美化城市景观,提升城市的整体形象和品质,吸引更多的游客和投资者。
边坡防护技术的研究现状与发展趋势
边坡防护技术的研究现状与发展趋势边坡防护技术是土木工程领域的重要课题之一,其研究旨在保护边坡免受坍塌、滑坡、侵蚀等自然灾害的侵害,同时确保人员和财产的安全。
随着城市化进程的加快和人口密集区的持续扩张,边坡防护技术的研究和应用显得尤为重要。
本文将从边坡防护技术的现状和发展趋势两个方面展开阐述。
一、边坡防护技术的现状1. 传统边坡防护技术传统的边坡防护技术主要包括植被覆盖、砌体结构、挡土墙等方法。
这些方法主要在边坡表面采取定向的保护措施,通过增强边坡的抗冲蚀和抗滑移能力来减少边坡发生灾害的可能。
2. 新型材料在边坡防护中的应用随着材料科学和技术的不断进步,新型材料如聚合物材料、玻璃纤维增强塑料、混凝土复合材料等在边坡防护中得到了广泛应用。
这些材料具有优异的抗冲蚀、抗滑移和抗风化性能,可以有效提高边坡的稳定性。
3. 智能化监测和预警技术智能化监测和预警技术是近年来边坡防护领域的重要发展方向。
通过传感器、卫星遥感等技术手段,对边坡的变形、位移、渗流等参数进行实时监测,实现对边坡稳定性的实时评估和预警,为边坡防护提供了重要的技术支持。
4. 生物工程技术生物工程技术是一种将自然生态系统中的生物和工程技术相结合的新型边坡防护技术。
通过种植植物、利用土壤和根系等生物因素,构建生物防护工程体系,有效减少了水土流失和边坡滑坡的发生。
二、边坡防护技术的发展趋势1. 多学科交叉融合未来边坡防护技术的发展将更加注重多学科交叉融合。
土木工程、材料科学、生物学、信息技术等学科的融合将为边坡防护技术的创新和发展提供更为丰富的思路和方法。
2. 绿色环保随着环保意识的提高,未来的边坡防护技术将更加注重绿色环保。
推动生物工程技术、植被覆盖等环保型边坡防护技术的应用,减少对环境的影响,实现人与自然的和谐共生。
3. 面向智能化、自动化未来边坡防护技术将更加面向智能化、自动化方向发展。
结合人工智能、大数据分析等技术,实现对边坡稳定性的实时分析和预警,提高边坡防护系统的智能化水平。
挡土墙
第一章绪论1.1挡土墙的发展挡土墙是用来挡土的墙,是一种墙体或类似于墙体的结构物,是为了保证填土位置或挖方位置稳定而修筑的一种永久或临性构造物,自古以来就广泛应用于建筑物周围、道路路基旁、水水利工程、防御工程、矿山坑道工程等诸多工程中。
在英文中称earth retaining walls或earth retaining structures,也有的为soil retaining walls或earth retention walls。
在古代的一次又一次的实践中,人们总结出了有关挡土墙的丰富的经验并世代相传,从中国的古长城、古观星台、古墓及古墓周边的吉驿邀、古栈道的两侧,均可看到古人修筑的挡土墙的痕迹。
在近代,挡土墙更是广泛应用于各种土木和建筑工程中,特别是公路、铁路路基工程,建筑工程,市政园林工程,水利水电工程,水土保持工程中。
挡土墙可以说是随着近现代工业、建筑、交通、市政、水利、矿山、环保工程的发展而迅速发展起来的。
美国的Hilfiker Retaining Walls专业挡土墙公司,成立于1902年。
至今已有100多年的历史,完成了6000多个挡土墙项目,项目遍及美国、阿拉斯加、加拿大、夏威夷、非洲、印尼、西伯利亚和南美等国家和地区,形成了多种专门的产品和专业施工工艺。
我国目前尚无专业的挡土墙公司,虽已修建了无数的挡土墙,但与世界上最先进的技术和设计、施工工艺相比,仍具有一定差距。
而地处西部周边环山环山,在社会经济快速发展、城市用地高度紧张的今天,削坡取地在兰州已经是一个不争的事实,削坡就必然要进行边坡的支挡,挡土墙的研究工作特别是结构优化设计的开展也就更具有很大意义。
1.2挡土墙设计理论作用在挡土墙上的荷载主要是墙背填土以及填土表面的超载所引起的土压力,因此在挡土墙设计时,针对所采用挡墙类型及断面形状来准确计算土压力是很重要的,对优化设计来讲尤其重要,因为采用不同的土压力计算时,会对挡墙产生不同的优化倾向,从而会产生差别极大的优化结果。
自嵌式植生挡土墙景观应用前景
引言:
一
1 、 自嵌 式植 生挡土 墙 的定 义及 功 能
( 4 ) 实用性 高
随着 建 筑行 业 的发 展 , 一 种新 型挡 土 墙结 构 体 出现 在 人们 的 视野 一 自嵌 式植 生 挡土 墙 , 自嵌式 植 生挡 土墙 是 近年 来在 欧 美 和澳 大 利亚 等 迅速 发 展起 来并 广 泛 应用 的新 型柔 性 结构 拟 重力 式挡 土 墙 , 它 主要 依 靠挡 土 块块 体 填 土
体 ,具 有 传 统 钢筋 混 凝 土 或 毛 石挡 土 墙 无法 比拟 的 实 好 的级 配碎石 或 素 混凝 土垫 层 即可 。
园林绿 化
自嵌式植 生挡土墙景观应用前景
摘要 : 随着 园林景 观 不断 的发 展 , 本 文 笔者 对新 型 自嵌 武植 生 挡土培 进 行 了详 细 的介绍 a 、 自嵌 式植 生 挡 土墙 采 用 C 3 0 高 强低 碱 水 泥 , 严 格 的 质量 控 制 并 经过 蒸 气养护 , 确保块体具有极高的抗压强度和抗冲击能力 , 不会分裂或』 葑蚀。 b 、 自嵌 式植 生 挡土 墙 的高 强度 和低 吸水 率 使 它具 有非 常 高 的抗 冻融 能 挡 土墙是 指 支撑 路 基填 土或 山坡土 体 、 防止 填土 或 土体 变 形 失稳 的 构造 在寒 冷 季节 可承 受 3 0 0 次左 右 的抗 冻融 循环 试验 。 物 。在 园林 景 观 中 , 不仅 要考 虑 防护 功能 , 还要 考 虑平 面 线 型及 立 面造 型 , 使 力, c 、 自嵌 式 植 生挡 土 墙 产 品采 用 天然 矿 物 制颜 料 , 并 且 同体 材 质 , 在急 剧 其成 为 新 的造 景元 素 , 实 现美 观 功能 。传 统挡 土 墙一 般 采 用砖 石 、 毛石 、 混凝 土、 钢 筋 混凝 土等 材 料筑 成 , 然 而 传统 重 力 式 挡 土墙 工 程 费用 高 , 维修频繁、 恶劣的环境下也不褪色, 从而适合不同景观环境下应用。 d 、 加筋土采用 的拉结网片是特殊的聚合物纤维编织而成的土工格栅 , 具 破坏 生 态 、 影 响景 观 等缺 点 , 越 来越 引起 人 们 的关 注 。 有非 常 高 的抗 蠕变 、 抗 老化 能 力 , 并 且 设 计 时考 虑 了 众多 影 响 系数 后 得 出 的 、 自嵌 式植 生挡 土墙 的 出现 拉结 网 片 的强度 设计 值可 以保 留7 5 至1 0 0 年。
边坡防护技术的研究现状与发展趋势
边坡防护技术的研究现状与发展趋势1. 研究现状边坡防护技术是在土木工程领域中非常重要的一个领域,它涉及到对自然边坡或人工边坡进行稳定性分析和防护措施设计。
当前,边坡防护技术的研究主要集中在以下几个方面:1) 稳定性分析技术:通过地质勘察、工程地质和数值模拟等手段,对边坡进行稳定性分析,评估边坡的稳定性,为后续的防护设计提供依据。
2) 防护材料和结构设计:研究各种防护材料的性能和适用范围,以及根据边坡的不同情况设计合适的防护结构,如挡土墙、护坡、喷锚网等。
3) 监测与预警技术:利用遥感技术、物联网技术等手段,实现对边坡稳定性的实时监测和预警,及时发现边坡变形和滑坡等问题。
4) 生态修复技术:将生态保护与边坡防护相结合,采用植被覆盖、地被覆盖等生态修复手段,保护边坡同时实现生态效益。
这些研究方向的发展,不仅为边坡防护技术的提升奠定了基础,也为边坡防护工程的实施提供了科学依据。
2. 发展趋势随着科技的不断进步和工程技术的不断发展,边坡防护技术也在不断创新和完善。
未来,边坡防护技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:1) 智能化技术应用:随着人工智能、大数据和云计算等技术的飞速发展,边坡防护技术将更加智能化,实现对边坡稳定性的更精准监测和预警,提高边坡防护的实时性和准确性。
2) 可持续发展理念的融入:未来的边坡防护将更注重生态修复和可持续发展理念的融入,注重保护自然环境,实现边坡防护与生态保护的双赢。
3) 多学科交叉应用:未来的边坡防护技术将更多地借鉴地质学、物理学、生态学等多学科知识,实现跨学科的综合应用,提高边坡防护技术的综合效益。
4) 国际合作与经验共享:随着全球化的发展,未来的边坡防护技术将更加倾向于国际合作和经验共享,吸收国外先进技术和经验,不断提升国内边坡防护技术水平。
边坡防护技术的研究现状和发展趋势十分值得关注,我们需要不断加强研究力度,推动边坡防护技术的创新和发展,为社会和环境安全保驾护航。
基坑支护技术的应用与发展趋势
基坑支护技术的应用与发展趋势随着城市建设的不断推进和人们对空间利用的需求,基坑工程在现代建筑中扮演着重要的角色。
为了确保基坑安全和工程质量,基坑支护技术被广泛应用。
本文将探讨基坑支护技术的应用现状以及未来的发展趋势。
一、基坑支护技术的应用现状1. 基础支护在基坑工程中,基础的稳定性是至关重要的。
传统的基础支护技术包括钢筋混凝土桩、挡土墙、锚杆等。
这些方法具有较高的稳定性和承载能力,被广泛应用于一些规模较小的基坑工程。
2. 深基坑支护随着城市建设的扩大,深基坑工程的需求也越来越多。
传统的深基坑支护技术包括围护结构、地下连续墙等。
这些技术可以有效地控制基坑变形和地下水的渗透,确保基坑的稳定性。
3. 新型支护技术随着科技的不断进步,新型的基坑支护技术逐渐应用于实际工程中。
例如,钢支撑和钢模板技术具有施工快速、适应性强等优点,逐渐取代了传统的木模板支护技术。
另外,复合材料的应用也为基坑支护带来了新的可能性。
二、基坑支护技术的发展趋势1. 自动化技术的应用随着自动化技术的不断发展,越来越多的基坑支护工作将由机器来完成。
例如,自动化钢支撑系统可以根据基坑的实际情况进行调整,提高工作效率和施工质量。
此外,无人机和激光扫描技术的应用也可以实现对基坑施工过程的实时监测和控制。
2. 环保技术的推广在基坑支护工程中,环境保护一直是一个重要的问题。
随着人们对环境保护的重视度不断提高,基坑支护技术也将朝着更加环保的方向发展。
例如,可以使用可降解的支撑材料来减少对环境的影响,使用绿色施工材料来降低能源消耗等。
3. 智能化技术的引入未来基坑支护技术的发展趋势将是智能化。
通过引入智能化技术,可以实现基坑施工过程的全面监测和远程控制。
例如,通过传感器和数据采集系统,可以实时监测基坑的变形和地下水位,及时调整支护措施。
智能化技术的应用将大大提高基坑施工的效率和质量。
结论基坑支护技术的应用与发展趋势是与城市建设和经济发展密切相关的。
挡土墙拆除方案
挡土墙拆除方案近年来,挡土墙的拆除成为了一个备受争议的话题。
有人主张保留挡土墙,认为它具有历史文化意义,能够保护环境,还有助于防止滑坡等自然灾害。
然而也有人提出拆除挡土墙的建议,他们认为挡土墙限制了城市的发展空间,对交通和自然生态造成了影响。
面对这些不同的观点,我们需要制定合理的挡土墙拆除方案,既可以保留挡土墙的历史文化价值,又能促进城市的可持续发展。
首先,我们应当对挡土墙的历史文化价值进行评估,并加以保护。
挡土墙是一种古老而独特的建筑形式,在城市发展的过程中发挥了重要作用。
拆除挡土墙可能会导致历史记忆的破坏,因此我们应当设立专门机构,对挡土墙进行历史文化价值评估,并制定相应的保护措施。
例如,可以在挡土墙周围设置景观绿化带,让挡土墙融入自然环境中,同时可以修建观赏平台,供人们观赏挡土墙的美丽。
其次,我们应该考虑挡土墙对交通和自然生态的影响,并制定相应的调整措施。
挡土墙在一定程度上限制了城市道路的扩展,导致交通压力增加。
因此,我们可以通过调整道路设计,对挡土墙进行局部拆除,以便扩展道路宽度,改善交通状况。
同时,拆除挡土墙还可以恢复土地原有的自然生态,让植被得到更好的生长,提高城市空气质量。
在拆除挡土墙的同时,我们还可以建立生态园区,保护并培育当地的植物和动物物种,为城市增添绿色生机。
另外,我们需要考虑挡土墙拆除的成本和可行性。
挡土墙的拆除涉及到土木工程和环境改造等方面,需要耗费大量的经费和人力物力。
因此,在制定拆除方案时,我们应该权衡成本和效益,选择适当的拆除方式。
可以先选择部分区域进行试点拆除,观察对城市发展的影响和效果,再逐步推行。
此外,还应该加强与相关行业和社会各界的合作,争取更多的支持和参与,共同推动挡土墙的拆除工作。
最后,拆除挡土墙不仅仅是一项工程,更是对城市可持续发展的思考和探索。
我们应当借助这个机会,重新审视城市规划与发展的问题。
在挡土墙拆除的过程中,我们可以引入更多的智能科技和可持续发展理念,探索新的城市发展模式。
扶壁式挡土墙发展历程
扶壁式挡土墙发展历程引言扶壁式挡土墙是一种用于土地平整、防止土方滑坡的工程结构。
它的设计理念源自于对土壤力学和土木工程学的研究,经过多年的发展和改进,已经成为现代土木工程领域中的一项重要技术。
本文将介绍扶壁式挡土墙的发展历程,包括其起源、演变和应用领域等方面。
起源扶壁式挡土墙最早出现在古代罗马时期。
当时,古罗马人在建造道路和城墙时,常常会遇到土方滑坡的问题。
为了解决这一问题,他们开始尝试使用巨石和木材等材料来支撑土方,并防止其滑坡。
这种做法相当于是扶壁式挡土墙的雏形,为后来的发展奠定了基础。
演变过程在中世纪和文艺复兴时期,扶壁式挡土墙的设计和施工技术得到了进一步的改进。
人们开始使用砖块和石块等材料来建造扶壁式挡土墙,使其更加坚固耐用。
此外,他们还对挡土墙的斜面进行了优化,以增加其阻力和稳定性。
随着科学技术的不断进步,扶壁式挡土墙的设计理论也得到了大幅度发展。
20世纪初,土木工程师开始运用土壤力学和结构力学等学科的知识来研究和改进挡土墙的设计方法。
他们发现,通过增加挡土墙的高度、倾角和厚度等参数,可以有效地提高其抗滑和抗倾覆能力。
在20世纪下半叶,随着计算机技术的进步,数值模拟和结构分析成为了挡土墙设计的重要工具。
工程师们可以使用计算机软件来模拟挡土墙在不同荷载作用下的应力和变形情况,从而优化其设计参数,提高其性能指标。
应用领域扶壁式挡土墙在现代土木工程中有着广泛的应用。
它主要用于以下几个方面:1.道路和铁路工程:在道路和铁路的建设过程中,常常需要对土方进行挖掘和平整。
扶壁式挡土墙可以用来支撑土坡,并防止其滑坡。
2.水利工程:在水利工程中,扶壁式挡土墙可以用于防洪和建设水库等。
通过合理设计和加固挡土墙,可以有效地提高水利工程的安全性。
3.建筑工程:在建筑物的施工过程中,常常需要对土地进行整平和固定。
扶壁式挡土墙可以用于支撑挖掘的土坡,并确保施工过程的安全性。
4.环境保护工程:在环境保护工程中,扶壁式挡土墙可以用于修复和加固受损的土壤和岩石地貌。
公路边坡支护技术发展现状及趋势
公路边坡支护技术发展现状及趋势摘要:边坡支护是公路工程建设中的重要组成部分,因地制宜、采用合适的支护技术可以达到事半功倍、节约经济、保护生态环境的效果。
关键词:公路边坡;支护技术;发展引言随着我国公路网络的逐渐完善,人们越来越重视公路工程建设中的边坡支护问题。
公路设计标准的不断提升以及汽车载重量的不断增加都要求公路边坡具有很强的稳定,借此达到现代公路运输与行车要求。
1、边坡支护技术1.1、重力式挡土墙重力式挡土墙,是指依靠自身抵抗土体侧压力的挡土墙。
挡土墙可以用块石、片石等作为砌体材料,或者用钢筋混凝土进行现浇,形式可以做成直立式、倾斜式和台阶式。
其优点是取材容易、工艺简单、经济性好,适用于在石料丰富的地区;缺点是自重大,对地基承载力要求高,不适宜在软弱下卧层的地基以及边坡较高的情况下修建。
虽然重力式挡土墙在边坡工程中得到广泛运用,但是,如若对其设计及施工不加以重视,往往会造成不必要的麻烦,特别是水对挡土墙的不利影响。
因为土体中的含水量在一定程度上决定着挡土墙的土压力,如果含水量增加势必会增加主动土压力,慢慢地就会打破原有的平衡状态,导致挡土墙发生倾覆失稳或者滑移失稳。
所以,在进行挡土墙设计之前,应该重视挡土墙周围地表水的排除。
在进行挡土墙设计时,应该从构造上尽量减小水对挡土墙的危害。
例如,在一定高度、一定位置设置泄水孔,回填土一般采用砾石、碎石等粗骨料及憎水性材料,此外还可以设计墙后滤水层,加速土体中水分的排除。
1.2、加筋土挡土墙加筋土挡土墙是以土为填料,通过在土内布置适量的拉结筋,利用拉结筋与土体之间的摩擦力增强土体强度。
加筋土挡土墙是由面板、筋带及填料三部分组成柔性的复合支挡结构。
它具有施工简便、材料消耗少、美观、占地面积少等优点,同时对地基承载能力也要求较低,具有良好的抗震性能,适用于大型路堤墙和路肩墙边坡。
由于加筋土挡土墙是利用拉结筋和填料直接的相互作用来达到效果,所以对拉结筋材料质量及其铺设和连接、填料压实等工艺要求较高。
挡土墙在农业工程中的应用前景
挡土墙在农业工程中的应用前景一、引言挡土墙作为一种常见的土木结构,广泛应用于土地开发、水利工程、交通工程等领域。
而在农业工程中,挡土墙也具有重要的应用前景。
本文将探讨挡土墙在农业工程中的应用前景,旨在展示其在提高农业产能、抵御自然灾害和推动农村可持续发展方面的作用。
二、提高农业产能的作用1. 土地整理与利用:挡土墙的建设可以对农田进行整理和利用。
通过在农田中设置挡土墙,可以将不适合农耕的斜坡区域划分为平整的耕地,有效扩大农业用地。
这不仅可以提高土地的利用率,也有助于农业产能的提升。
2. 保持水分和土壤:挡土墙在农田中还可以用于保持水分和土壤。
它可以作为防止陡坡冲刷的措施,防止降雨冲刷土壤和造成水土流失。
此外,挡土墙还可以减少土壤的蒸发,保持土壤的湿润程度,有利于作物的生长和发育。
三、抵御自然灾害的作用1. 防止山体滑坡:在有地震、暴雨等自然灾害的地区,挡土墙可以起到防止山体滑坡的作用。
它能够有效地固定土壤,避免山体因湿润及外力等因素而发生滑坡,进而保护农田和农作物的安全。
2. 缓解水灾风险:在水灾频发的地区,挡土墙可以用于抵御洪水和涝灾。
通过在水流路径上建造挡土墙,可以减少河水的冲击力,保护农田免受水灾侵害。
此外,挡土墙还可以用于建设水库,储存雨水以备旱季使用。
四、推动农村可持续发展的作用1. 土地保护与节约:挡土墙的应用可以保护农田不受城市扩张的侵蚀,保证农业用地的稳定和延续性。
同时,挡土墙可以对土地进行分类和分割,有助于实现精细耕作,提高农田的生产效益。
2. 农村环境美化:挡土墙不仅可以作为农田的边界和分隔线,还可以用于美化农村的环境。
通过合理布置和设计挡土墙的外观,可以提升农村地区的整体形象,吸引更多的游客和投资,推动农村可持续发展。
五、结论挡土墙在农业工程中的应用前景广阔。
它既可以提高农业产能,保护水分和土壤,又可以抵御自然灾害,推动农村可持续发展。
在未来的农田规划和农业工程中,应充分发挥挡土墙的作用,以实现农田的科学规划和可持续发展。
边坡防护技术的研究现状与发展趋势
边坡防护技术的研究现状与发展趋势边坡防护技术是指通过不同的工程手段和材料,对边坡进行加固、防护和稳定的技术。
随着城市化进程的加快和自然环境的变化,边坡防护技术逐渐成为维护城市安全和生态环境的重要环节。
本文将对边坡防护技术的研究现状和发展趋势进行分析和展望。
一、研究现状1. 传统的边坡防护技术传统的边坡防护技术主要包括挡墙、挡土墙、护坡、植被覆盖等手段。
这些技术通过物理结构的建设和植被的种植,来增加边坡的稳定性和防护能力,但在抗震、抗滑等方面存在一定的局限性。
2. 新型边坡防护技术随着科技的不断进步和工程材料的创新,新型边坡防护技术不断涌现。
钢丝网加固技术、喷锚技术、土工格栅加固技术等,这些技术在提高边坡稳定性、增强抗震能力和减轻工程投资方面表现出了明显优势。
3. 数值模拟和监测技术近年来,随着数值模拟技术和监测技术的发展,边坡的稳定性分析和实时监测工作变得更加深入和精准。
有限元分析、数值模拟和遥感监测技术的应用,为边坡防护技术的研究和设计提供了更为科学的手段。
二、发展趋势1. 环保可持续未来边坡防护技术的发展趋势将更加注重环保和可持续发展。
在材料选择、施工工艺和设计理念上,将更多地考虑生态环境保护和资源利用,推动边坡防护与生态环境建设的有机结合。
2. 多学科交叉边坡防护技术的发展将更多地涉及到地质工程、土木工程、生态学、环境工程等多学科交叉。
通过不同学科的融合,可以更好地理解边坡稳定性的机理,创新边坡防护技术,提高工程的整体效益。
3. 智能化和数字化智能化和数字化技术将成为边坡防护技术发展的重要趋势。
智能感知技术、互联网和大数据技术的应用,将带来边坡监测、预警和应急处置等方面的革命性变化,提升边坡防护的效率和精准度。
4. 国际合作与交流随着全球化的进程,边坡防护技术的研究发展将更加强调国际合作与交流。
吸取国际先进经验、扩大国际技术合作,将有助于我国边坡防护技术的升级和创新,提高我国在这一领域的国际声誉和影响力。
挡土墙的类型及其特点
挡土墙的类型及其特点挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于抵抗土壤的压力和侵蚀力,以保持土地的稳定。
它在道路、铁路、河流、山坡等工程中具有重要的作用。
本文将介绍挡土墙的类型及其特点。
一、重力挡土墙重力挡土墙是最常见的挡土墙类型之一,它依靠重力将自身的重量传递至基底,以抵抗土壤的侧向压力。
重力挡土墙通常由混凝土或砖石等材料构成,具有以下特点:1. 结构简单:重力挡土墙的结构设计相对简单,施工方便。
2. 高度可变:重力挡土墙的高度可以根据需要进行调整,适用于各种地形条件。
3. 抗震性好:重力挡土墙因其重量大,具有较好的抗震性能。
二、加筋挡土墙加筋挡土墙是利用土工合成材料(如土工格栅、土工布等)对挡土墙进行加筋的一种类型。
加筋挡土墙的特点如下:1. 抗变形能力强:通过加筋材料,挡土墙的整体稳定性得到提升,能够有效抵抗土壤的变形。
2. 耐久性好:土工合成材料具有较好的耐久性,能够长期保持挡土墙的稳定性。
3. 施工便捷:加筋挡土墙的施工相对简单,而且使用土工合成材料可以减少对天然资源的消耗。
三、重力加筋挡土墙重力加筋挡土墙是将重力挡土墙与加筋挡土墙结合的一种墙体结构,它利用重力和土工合成材料的相互作用来实现挡土的目的。
重力加筋挡土墙具有以下特点:1. 综合性能好:重力加筋挡土墙的结合了重力挡土墙和加筋挡土墙的优点,具有更好的承载能力和抗变形性能。
2. 结构稳定:通过合理设计重力挡土墙的基底和加筋材料的布置,可以确保挡土墙的整体结构稳定。
3. 适应性广:重力加筋挡土墙适用于各种地质条件和挡土要求,广泛应用于道路、铁路等工程。
四、悬臂挡土墙悬臂挡土墙是一种将挡土墙与支撑墙相结合的结构,它利用挡土墙的重力和支撑墙的抗压能力共同承担土壤的压力。
悬臂挡土墙的特点包括:1. 结构复杂:悬臂挡土墙由挡土墙和支撑墙两部分组成,结构相对复杂,需要经过详细的设计和施工。
2. 节省土地空间:由于支撑墙的存在,悬臂挡土墙可以在有限的土地空间内实现较大的挡土高度。
环境中的挡土艺术墙
浅论环境中的挡土艺术墙摘要:随着城市的发展,许多山体和墙体被人们有规划性地改造,在挡土墙面上进行艺术美化已经是一个热门现象。
这种艺术品作为公共艺术的重要组成部分,越来越受到大家的关注,然而许多艺术家在设计与制作此类艺术墙的时候,只重视这个作品的艺术性,而往往对其制作的工程性与科学性缺乏热情。
针对此类文化艺术墙的三个属性艺术性、工程性和科学性进行分析,探讨此类公共艺术作品的艺术性、工程性和科学性相结合的重要性。
关键词:艺术墙特征属性结合中图分类号:tu361 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)001-124-021研究挡土艺术墙各特征在当今我国的重大意义工程的艺术化是我国目前炙手可热的一种现象,国家经济的迅猛发展必然伴随这一现象的产生,文化艺术墙也是在这样的大背景下应运而生的一种艺术现象。
随着人民生活水平的提高和城市化建设的不断发展,许多山体和墙体被人们有规划性地改造,人们在满足挡土墙体功能安全实用性的基础之上,注重追求它的艺术性与文化性。
要求挡土墙不仅从形式上满足人们对视觉的追求,而且从内容上要体现一座城市或地区特有的文化特征,成为一座城市、地区特有的文化标志。
挡土艺术墙正是在这样的社会需求环境之下产生的,一方面它满足了实用功能性要求;另一方面也满足了人们对艺术审美与文化内涵的精神追求。
然而,全国这样的挡土艺术墙成功案例几乎是凤毛麟角,并且关于这方面的研究性学术论文更是寥寥无几,这方面的理论专著就更是屈指可数了。
因此,如何在满足挡土墙实用功能性的基础之上,创造出具有更深的精神内涵、特有的地区文化和赏心悦目的艺术视觉形式的挡土墙,是当前我国城市化发展所面临的急待解决的问题。
2我国挡土艺术墙的发展现状我国在挡土艺术墙方面发展还不够成熟,虽然国内有许多地方建造了一些挡土艺术墙,但是其中成功的案例微乎其微。
大部分的挡土艺术墙仅仅是在满足了功能实用性的基础之上稍加艺术形式处理,而并非深入考虑它应反应特有的文化性、人文性与历史性,没有从宏观角度把握艺术墙应具备的整体景观效果,而且关于挡土艺术墙研究性的学术论文与相关专著更为甚少。
挡土墙的经济效益及可持续发展问题探讨
挡土墙的经济效益及可持续发展问题探讨摘要:挡土墙是一种用于控制土壤侵蚀和保护土地的结构,其在农业、建筑和环境领域都具有广泛的应用。
本文旨在探讨挡土墙在经济上的效益以及与可持续发展相关的问题。
首先,我们将分析挡土墙的经济益处,包括提高土地利用效率、减少土壤侵蚀等。
然后,我们将讨论挡土墙在可持续发展中的问题,如土地资源的可持续利用和环境影响等。
最后,我们将提出一些解决方案,以促进挡土墙的可持续发展。
1. 引言挡土墙是一种结构工程,其主要作用是控制土壤侵蚀、保护土地以及改善土地利用效率。
它是农业、建筑和环境领域重要的基础设施之一。
然而,虽然挡土墙在经济上具有明显的效益,但其可持续发展问题仍然需要深入研究和探讨。
2. 挡土墙的经济效益2.1 提高土地利用效率挡土墙在农业领域的应用可以改善土地的利用效率。
通过修建挡土墙,可以减少土地的倾斜程度,增加可耕地面积。
此外,挡土墙还可以防止水分流失,保持土壤湿度,提高土地的肥力和产量。
2.2 减少土壤侵蚀挡土墙能够有效地防止土壤侵蚀问题。
在农业生产中,水、风等自然因素会导致土壤的流失和侵蚀。
通过修建挡土墙,可以减少土壤的侵蚀,保护土壤资源,维护生态平衡。
2.3 促进农业发展挡土墙的建设在农业发展中发挥着重要作用。
它可以为农田提供稳定的土壤环境,改善土壤质量,提高农作物的产量和品质。
此外,挡土墙还可以保护农田免受洪涝灾害的侵袭,确保农作物的安全生产。
3. 挡土墙的可持续发展问题3.1 土地资源的可持续利用尽管挡土墙可以提高土地利用效率,但其建设过程中也存在对土地资源的消耗。
挡土墙的修建需要占用大量土地,并可能破坏土地的自然生态系统。
因此,在挡土墙的可持续发展中,需要注意对土地资源的合理利用和保护。
3.2 环境影响挡土墙的建设和使用可能对环境造成一定的影响。
例如,挡土墙建设过程中产生的噪音、尘埃和废弃物会对周围的生态环境和居民生活造成一定的影响。
同时,挡土墙也可能影响水流的自然通道,导致水资源的紊乱和土地的水分调节问题。
挡土墙的经济效益与社会效益分析
挡土墙的经济效益与社会效益分析挡土墙作为一种用于防止土壤坍塌以及保护建筑物、道路等基础设施安全的工程结构,具有显著的经济效益与社会效益。
本文将对挡土墙的经济效益与社会效益进行分析,以便更好地了解挡土墙在工程领域中的重要作用。
一、经济效益1. 提高土地利用率:挡土墙可以将斜坡进行平整处理,从而将原本无法利用的斜坡土地转化为可用土地。
通过挡土墙的建设,可以增加可用土地资源,提高土地的利用率。
这对于城市规划和土地开发具有重要的意义。
2. 降低建设成本:挡土墙的建设可以有效地防止土壤坍塌,保护基础设施安全。
在土地复杂、坡度陡峭的地区,挡土墙的使用可以减少土方开挖量,降低建设成本。
此外,挡土墙还可以提供稳定的基础环境,减少对其他建筑物的影响和破坏,进一步降低了修复和维护的成本。
3. 增加工程寿命:挡土墙的建设可以有效地防止土体侵蚀和滑坡等地质灾害,保护工程结构免受损坏。
挡土墙的使用可以大大延长基础设施的使用寿命,减少了维修和更换的频率,节约了维修费用,提高了工程的经济效益。
4. 促进经济发展:挡土墙的建设需要大量的人力、物力和财力投入,因此在挡土墙的建设过程中,可以创造大量的就业机会,促进了地方经济的发展。
此外,挡土墙的存在也为其他相关产业提供了发展的机会,例如园林设计、土方工程等,进一步推动了地方经济的发展。
二、社会效益1. 提供安全保障:挡土墙的建设可以有效地防止土壤坍塌和滑坡等地质灾害,保护基础设施和居民的安全。
特别是在地震、雨水等自然灾害频发的地区,挡土墙的存在可以减少灾害带来的损失,提供居民生命财产的安全保障。
2. 增加城市美观:挡土墙的建设可以改善城市的景观,增加城市的美观度。
通过合理的设计和植被的选择,挡土墙可以与周围环境相融合,形成一个自然、生态的景观。
这不仅提升了城市形象,还为居民提供了一个良好的居住环境。
3. 保护生态环境:挡土墙的建设可以有效地防止水土流失,减少土壤侵蚀。
挡土墙的存在可以稳定土壤结构,保护植被生长,维护生态平衡。
扶壁式挡土墙发展历程
扶壁式挡土墙发展历程扶壁式挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于防止土地滑坡、土体侵蚀等问题。
以下是该结构的发展历程:1.原始挡土墙:最早的扶壁式挡土墙可以追溯到古代。
当时,人们使用大块的石头或木材排列成一道土墙,用于防止土壤的滑动。
这种简易的构筑物虽然功能有限,但也奠定了挡土墙的基本原理。
2.石墙和重力墙:随着人类技术的发展,石材的加工和运输变得更加容易。
这使得人们能够建造更高、更稳定的石墙,通过石块之间的重力来抵抗土压力。
石墙不仅具有挡土的功能,还可以作为边界墙或城墙等进行建筑。
3.垫层墙:为了进一步提高挡土墙的稳定性,人们引入了垫层墙的概念。
垫层墙是在挡土墙的上部添加一层细小颗粒的填充物,例如砂石或碎石,这样可以增加土壤的密实度,增加土体的摩擦力,提高整个结构的稳定性。
4.反滑桩和锚杆:为了进一步增强扶壁式挡土墙的稳定性,人们发展了反滑桩和锚杆技术。
反滑桩通过将桩体嵌入土体深处,利用桩与土之间的摩擦力来抵抗侧向滑动力。
锚杆是通过深入土体并与土壤层连接,在挡土墙后方形成一个锚固体系,增强了整个结构的抗拉性能。
5.预制混凝土挡土墙:随着混凝土技术的发展,预制混凝土挡土墙逐渐成为主流。
预制混凝土挡土墙通常使用预制的混凝土板块或预应力钢筋混凝土构件,通过拼接或连接形成一个坚固的挡土结构。
它具有施工方便、维护成本低等优点,并且可以根据需要进行个性化设计。
总的来说,扶壁式挡土墙的发展经历了从原始的石墙到现代的预制混凝土结构的过程,不断提高了挡土墙的稳定性、可持续性和施工效率。
这一发展历程体现了人类对于土木工程技术的不断探索和创新。
挡土墙在景观设计中的应用与美化效果评价
挡土墙在景观设计中的应用与美化效果评价挡土墙作为一种常见的土木工程结构,在景观设计中起到了重要的作用。
本文将从挡土墙在景观设计中的应用以及美化效果进行评价,并探讨其在不同场景下的适用性和发展前景。
一、挡土墙的应用挡土墙作为一种固定土壤和保护地表的土木工程结构,广泛应用于景观设计中。
其主要应用领域包括但不限于以下几个方面:1.景观绿化区域的分隔和保护:挡土墙可以用来划分不同的功能区域,如花坛、草地和步行道等。
通过巧妙地设计挡土墙的形式和材料,可以构建出不同风格和特色的景观分区。
2.山地和丘陵地形的改造:在山地和丘陵地形中,挡土墙可以用于改造地势,以便于土地的利用和交通的通行。
通过建造不同高度和形式的挡土墙,可以打造出层叠的景观平台和曲线状的步道,增加场地的空间感和视觉效果。
3.防护和稳定土地:挡土墙主要作用是防止土地坡面的坍塌和崩塌。
在景观设计中,挡土墙可以用来保护公共建筑、道路或其他重要设施周围的土地,确保其稳定性和安全性。
二、挡土墙的美化效果评价1.视觉效果的提升:挡土墙的形式和颜色可以与周围的环境相融合,起到美化景观的效果。
例如,在花坛周围建造一层矮挡土墙,并利用挡土墙表面进行绿化,使整个花坛更加突出和引人注目。
2.生态环境的改善:挡土墙可以创造一个适宜植物根系扎根的环境。
通过在挡土墙上种植花草树木,可以增加植被的覆盖面积,改善空气质量和水土保持能力,提升景观生态环境。
3.文化和艺术的融合:挡土墙可以通过雕塑、壁画等形式进行艺术装饰,展示地区的文化特色和历史风貌。
这种文化和艺术的融合使挡土墙成为景观设计的一部分,增加了景观的独特性和吸引力。
三、挡土墙的适用性及发展前景1.适用性评价:根据不同场景的需求,挡土墙的形式和材料可以有所差异。
在城市中心区域,可以采用更加精致和高档的材料来建造挡土墙,以提升整体景观品质。
而在郊区和乡村地区,可以选择更加自然和环保的材料,与周围环境相协调。
2.发展前景展望:随着人们对景观设计的重视和对环境保护的需求,挡土墙在未来的应用前景广阔。
挡土墙发展现状
挡土墙发展现状挡土墙发展现状一、引言挡土墙,作为一种土木工程结构物,广泛应用于土地开辟、道路建设、水利工程等领域。
随着城市化进程的加快,对挡土墙的需求也日益增长。
本文将对挡土墙的发展现状进行详细的分析和阐述。
二、挡土墙的分类及特点1.按材料分类(1)钢筋混凝土挡土墙:由钢筋和混凝土构成,具有强度高、耐用性好等特点。
(2)重力式挡土墙:主要靠自身分量来反抗土压力,适合于低高度挡土。
(3)栅格挡土墙:由栅格和填土构成,具有良好的透水性能和抗冲刷能力。
2.按构筑形式分类(1)重力式挡土墙:如重力墙、重力挡土墙等。
(2)加筋挡土墙:如钢筋混凝土挡土墙、桩墙等。
(3)悬臂式挡土墙:如悬臂挡土墙、悬臂翼墙等。
3.挡土墙的特点(1)可任意组合:挡土墙可以根据具体需求进行组合,形成多种多样的结构形式。
(2)施工方便:挡土墙的施工过程相对简单,可以通过简单的机械设备进行施工。
(3)适应性强:挡土墙可以适应各种复杂地质环境和各种土壤条件。
三、挡土墙发展现状1.国内发展现状(1)技术水平提升:随着科技的不断进步,挡土墙的施工技术和材料性能得到了极大的提高。
(2)应用领域广泛:挡土墙已广泛应用于公路、铁路、水利工程以及城市建设等领域。
(3)设计方法创新:在设计方法方面,浮现了许多新的理论和方法,如土体侧移法、桩土共同作用理论等。
2.国际发展现状(1)新材料应用:在国外,挡土墙的建设已经采用了许多新材料,如无机胶土墙、格栅框架墙等。
(2)绿色环保:国际上对挡土墙的环保要求也越来越高,大量应用了环保材料和技术。
四、挡土墙存在的问题1.施工质量问题:在一些工程中,挡土墙的施工质量不达标,导致墙体失稳、破坏等问题。
2.设计缺陷问题:有些挡土墙在设计上存在缺陷,如墙体高度不合理、材料选择不当等。
五、挡土墙发展趋势1.新材料应用:随着科技的进步,新材料的应用将进一步丰富挡土墙的类型和性能。
2.绿色环保:未来挡土墙的建设将更加注重环保和可持续发展。
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挡土墙的发展现状1挡土墙的概念及其作用1.1挡土墙的概念挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡,以保持土体稳定的建筑物。
在公路工程中,它被广泛应用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等[1]。
1.2挡土墙的概念主要起到以下作用:(1)收缩路堤坡脚,减少填方数量和占地面积,保证路堤稳定;(2)避免沿河路基挤缩河床,防止水流冲刷路基;(3)降低挖方边坡高度,减少挖方数量,避免山体失稳滑坍;(4)防止山体覆盖层下滑和整治滑坡[2];(5)防止隧道洞口坍方;(6)便于桥梁与路堤相接;(7)保护古建筑或其他特殊需要[3]。
2挡土墙的发展史在古代反复的实践中,人们总结出了关于挡土墙的丰富的经验并世代相传,从中国的古长城、古代观星台、古栈道的两侧、古墓及古墓周边的古驿道,均可以看到古人修筑的挡土墙的痕迹。
在近代,挡土墙更是被广泛应用于各种土木及建筑中,特别是公路、铁道的路基工程,市政园林工程,建筑工程,水利水电工程,水土保持工程中。
挡土墙可以说是随着现代工业、交通、建筑、市政、矿山、水利、环保工程发展而迅速发展起来的[4]。
重力式挡土墙是最古老的一种结构形式,因其料源丰富、形式简单、取材方便、施工简便,所以仍然是目前应用最广泛的结构形式。
为了适应多变的地形条件和地基承载力要求,在重力式挡土墙的基础上,发展形成了衡重式与半重力式挡土墙。
为了适应不同地区的建筑条件(如地基、料源、地形等)和不同的使用要求(如建筑高度、稳定性等),研究开发了多种形式的挡土墙,如悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚定板式、锚杆式、土钉式及卸荷板式等,这些形式都是钢筋混凝土结构。
悬臂式与扶壁式挡土墙在国外应用非常广泛,但在我国尚未普及,不过随着高等级公路向中西部地区的推进,其应用将越来越多。
加筋土式挡土墙利用了加筋土技术,上个世纪60年代法国工程师亨利一维达尔(Hneri一Vidal)在实验中发现,当土中掺有纤维材料时,其强度可以提高到原挡土墙强度的好几倍。
他还根据三轴试验的结果提出了加筋土的概念,并发表了研究成果计算分析的方法,为现代加筋土技术开辟了广阔的应用前景,被认为是加筋土技术的创始人[5]。
1965年法国于比利牛斯山的普拉聂耳斯修建了世界上第一座加筋土挡土墙,获得成功后,加筋土式挡土墙很快在欧洲范围内得到了普及,随后日本、美国、加拿大等国相继应用。
我国的加筋土技术研究和应用开始于20世纪70年代的中期,1978年在云南田坝贮煤场修建了我国第一座试验性加筋土挡土墙,1980年在山西晋城—陵川公路上修建了第一座公路加筋土挡土墙。
加筋土挡土墙已在公路、铁路、水利、建筑和煤矿等部门得到应用,特别是公路部门应用最为广泛。
锚杆技术应用于土木工程已有100多年的历史。
早在1890年北威尔士的煤矿加固工程最先出现钢筋加固岩层,美国与1912年在阿伯施来辛德煤矿使用锚杆支护顶板。
20世纪四、五十年代,德国、美国、法国等国家就开始利用锚杆加固建筑物边坡、隧道及其洞口边坡等20世纪50年代我国开始引进锚杆技术,最初在煤炭系统中使用。
20世纪60年代以后,锚杆技术迅猛发展并广泛的应用于土木工程的许多领域中。
作为轻型的支挡结构,锚杆式挡土墙现已逐渐取代笨重的重力式挡土墙,并广泛应用于公路、铁路、水利和煤矿等支挡工程中[6~9]。
锚定板挡土墙是我国铁路部门首创的,它发展于20世纪70年代的初期,1974年首次在太焦铁路上使用,目前在铁路部门应用比较广泛,公路、铁路、水利、煤矿等部门在立交桥台、边坡支撑、坡脚防护等多种工程中亦有应用[10]。
从20世纪70年代开始,法国、美国以及原德意志联邦共和国各自独立开发了用于土体开挖和边坡稳定的一种新技术称为土钉支护,并迅速在法、德两国获得推广。
特别是20世纪70年代及其稍后的时间内,先后在德国法兰克福和纽伦堡地铁的土体开挖工程中应用获得成功,这一成功对土钉墙的技术出现产生了积极的影响。
1972年法国首先在凡尔塞附近的一处铁路路堑的边坡开挖工程中应用了土钉墙。
原德意志联邦共和国在1979年首先在Stuttgart建造了第一个永久性土钉工程(高14m),仅次法国。
原德意志联邦共和国还进行了长达10年的工程观测,获得了许多有价值的数据。
自1992年德国已建成500个土钉墙工程。
美国最早应用土钉墙在1974年,其中一项有名的土钉墙工程是匹次堡PPG工业总部的深基开挖:由于与其紧挨的是既有建筑物,所以开挖时对土体用了注浆处理,并对土钉区内已有的建筑物用微型桩作了托换。
我国在1980年首次将土钉技术应用于山西柳湾煤矿的边坡稳定。
近年来,一些高等学校、科研院和设计院等部门在土钉墙的研究及开发应用方面也做了不少工作。
卸荷板挡土结构在国外应用较早,前苏联、日本等国家在港工建筑物中对此种结构研究应用较多。
印度在20世纪70年代曾对设置卸荷板的悬臂式挡土墙进行过研究,从理论上和实际上做了一些讨论。
国内在港工建筑物中应用也较早,主要应用于重力式码头与岸壁结构[11]。
随着新型结构的研究发展,出现了一些复合式挡土墙,如竖向预应力锚杆挡土墙、重力式锚杆挡土墙等。
竖向预应力锚杆挡土墙是重力式挡土墙与竖向设置的预应力锚杆组合形成的一种新型支挡构造物,如图1所示。
重力式锚杆挡土墙是在重力式挡土墙的基础上,利用锚杆技术形成的另一种新型支挡构造物,如图2所示。
图1 竖向预应力锚杆挡土墙图2 重力式锚杆挡土墙近年来,在传统挡土墙结构形式的基础上,还研究开发了新结构形式,如倒Y形挡土墙和U形挡土墙。
倒Y形挡土墙是日本神户大学田中博士发明的,首先把混凝土预制成1~4m不同尺寸的砌块,再将预制砌块组合铺筑在碎石基础上,回填碎石构成挡土墙。
倒Y形挡土墙在力学上具有抗滑动、抗倾覆性能的特点,另外还具有排水性好,防止地下水位侵蚀的优点。
U形挡土墙在结构上类似于悬臂式挡土墙,它把侧壁与底板连成整体,构成字母“U”形。
在挖方地段需要将路面铺筑在地下水位以下时,可以采用U形挡土墙。
设计时,与传统挡土墙不同之处在于应考虑水压力的影响,同时必须进行上浮稳定性分析。
U形挡土墙底板比传统挡土墙宽,可看成弹性地基梁。
当地下水位较高时,为保证上浮稳定性也可加厚底板或横向悬出。
在研究开发新的结构的同时,开发应用新材料、新工艺也是挡土墙发展的新趋势。
加筋土挡土墙常用的筋材是条带式,而网状加筋及土工合成材料平面加筋可有效提高填土和加筋之间的摩擦作用,从而提高挡土墙的稳定性。
除此之外,由于填土的固结沉降,改变了加筋的受力条件,还使得加筋拉力与墙面板基础压力在增大,所以一些国家在墙面板和加筋连接部位安装了可上下滑动的机构来调整墙面板和填土之间的不均匀沉降。
锚杆挡土墙中使用锚索代替传统锚杆,形成锚索挡土墙。
目前锚索在防护、加固工程中应用十分广泛。
为了满足上部荷载的支承力,可减轻墙后填料,因而墙后填料越轻越能减小墙基支承力和墙背土压力。
对于软弱地基上的挡土墙,为防止滑移,可利用高炉炉渣等轻质填料,也可采用空心结构物(如箱、管等形式)。
伴随着聚合物的广泛的应用,泡沫聚苯乙烯和泡沫砂浆等轻质填料也已开始应用。
挪威于1972年就已开始使用,日本也用它来处治滑坡等工程。
另外,也可通过添加水泥或石灰等稳定剂来改善土的性质,以降低含水量,从而提高填料的强度和稳定性。
一般来说,改善后的填料性质普遍得到了提高,对减小墙后的土压力十分明显[2]。
3挡土墙的发展现状近年来,随着社会经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高及对环境保护意识的日益加强,人们越来越重视挡土墙的艺术美化,将大面积的挡土墙设计的更加具备生态效益、景观效益和文化艺术效益。
目前人们对挡土墙进行设计的常见方法有以下三种类型:第一种:生态性挡土墙这种类型的挡土墙是用活的植物或植物与土木工程相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀,途径及手段是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制如图3所示。
图3 生态性挡土墙生态挡土墙是在人们环保意识日益加强的环境下诞生的,它不仅要满足挡土墙的使用功能,更重要是考虑到与周围环境的协调,需在墙面景观和绿化砌块上采取措施。
这方面的发展和研究工作在发达国家尤为重视。
近年来,在我国南方及东南沿海的一些地区,也开始兴建这种环保挡土墙。
第二种:景观性挡土墙在现代园林设计中,挡土墙及护坡的设计强调立面,注重设计手法的创新,将种植设计与其融为一体,充分发挥造景与生态的协调。
这类挡土墙在表现上大致有两种方式,一种类似于地景艺术,在面积较大、简单、高差变化明显的地块上,对挡土墙的平面走向及立面造型进行精心细致的设计,使不同高度的台地成为主要的欣赏对象,挡土墙也就自然成为了景观的核心。
第二种设计不单纯考虑防护功能,而是注重在满足使用功能的条件下将挡土墙及护坡的平面线性、立面造型纳入到总体设计中考虑,使之周围环境及设计的其他组成部分融为一体,可观可用,成为整体设计中不可或缺组成部分。
景观类挡土墙设计常用的手法:(1)“化高为低”:土质好、高差在1米以内的台地,设计的挡土墙要降低高度,上面部分放成斜坡,用花草、灌木进行绿化。
既美观、保持生态平衡,同时也省工、省时、省工程投资,如图4所示。
图4 “化高为低”的挡土墙设计形式图5 “化整为零”的挡土墙设计形式图6 “化陡为缓”的挡土墙设计形式图7 “化大为小”的挡土墙设计形式(2)“化整为零”:高差较大的台地,在2米以上,做成一次性挡土墙,会产生压抑感,应化整为零,分成多阶的挡墙修筑,中间跌落处平台用观赏性较强的灌木或藤木进行绿化。
这种设计形式解除了墙体视觉上的庞大笨重感,美感与工程经济得到统一,如图5所示。
(3)“化陡为缓”:把直立式的挡土墙设计成斜面式,同样高度的挡墙由于挡墙界面到人眼的距离产生变化,原来看不见的内容现在能看到,视野空间变得开敞了,环境也显得更明快了,如图6所示。
(4)“化大为小”:高差在2.5m地形上,将一个整体的挡土墙设计成两部分,在挡土墙的下部加宽。
下宽部分设计分为两种:设计种植池进行绿化或设计水池进行景观处理。
这种表现手法可以通过与植物、水景的结合,从而形成观赏性很强的空间效果,如图7所示。
(5)“化直为曲”:利用曲线来突出挡土墙的动态感,更加能够吸引人们的眼球,给人以舒美的感觉,流畅的曲线可以使整个空间造成明显的视觉效果,更加有利于突出主要的景观,如图8所示。
图8 “化直为曲”的挡土墙设计形式第三种:文化艺术性挡土墙这种类型的挡土墙是在满足了挡土墙功能的前提下,对挡墙进行艺术形象的塑造,满足观赏者的视觉享受,提升了该挡土墙的艺术性,如图9所示。
图9 文化艺术性挡土墙文化艺术性挡土墙的处理手法有很多种,常用的手法如下所示:(1)彩绘法:采用耐久性颜色在挡墙护坡上绘制,这类方法制作简单方便,工序少,成本低。
由于材料制作特点,图案不仅可以绘制得细致入微,而且也可以绘制的简洁大方,可以根据具体的场地情况决定,在弘扬地区文化方面,这方法可以表现的内容自由度大。