关于道路工程石砌挡土墙设计的探讨

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工 程 技 术
关于道路工程石砌挡土墙设计的 探讨
文 登 国
（ 中国市政工程 西南设计研究总院 ， 四川 成都 ６ ０ ８ ） １０ １
中图分 类号 ： Ｕ ９ Ｔ ９
引言
文 献标 识码 ： Ｂ
介。 “” ， 随着城 市中高等级道路 的兴建 ，为 了保证 ５１ ． 滑动稳定验算 ． 道 路的安 全使用 ， 减少滑坡 、 泥石 流的危 害 ， 修 挡 土墙沿基 底 的滑动稳定 系数 Ｋ 应大 于 ｃ 建 挡土墙具有重大 的意义 。由于挡土墙具有 结 １ 。计算公式为： ＿ ３ 构 简单 、 占地少 、 施工方便 和造 价低廉等诸 多优 Ｋ ＝Ｗ＋ ｙ／ ｘ ｃ （ Ｅ ）Ｅ ｆ 点， 在边坡建设中得 到广泛 的应用 。 挡土墙是稳 式中： 为挡土墙 自重， ｗ 衡重式 时， 包括衡 重 按表 １ 选定 内摩擦 角时 ，虽然考虑 了土体 台上的土重 （ ） ｘ ｙ 主动土压力 的水平 和 ｋ ；， 为 ＮＥＥ 固道路边坡失稳 的一种 构造物 。按使用位 置分 但 类， 为路肩式挡 土墙 、 可分 路堤式挡 土墙及路 堑 的类型和墙高 的影 响 ， 未能考虑挡土墙 的边 垂直分力（ ） 为基底摩擦系数 。 ｋ ． Ｎｆ 如地面倾角和墙背坡度等） 响 ， 的影 尤其 式挡土墙； 背倾 斜方向分类， 按墙 可分为俯 斜墙 、 界条件（ 设计 中， 加挡土墙 的抗 滑稳定 性， 将 为增 常 以增 垂直墙和仰斜墙 。按结构型式分类， 可分为重力 是 在墙 后填 料 的施工 过程 中有 许 多不 确定 因 基底做成向内倾斜 ， 大滑动稳定 系数。基底 因此 ， 要选取 能真实反映黏性土 的综合 内摩 斜坡坡 度一 般不超过 １５ 式、 衡重式。 在挡土墙设计时应参照规范合理选 素 。 ：。也 可加 凸榫抵抗 滑 还要和具体的工程实际相结合 。 取挡 土墙类 型 、 材料 、 计算参 数以及截 面形 式 ， 擦角 ， 动。 采用 理正岩 土计算 进行 挡土墙设 计 时 ， 综 ５２ 覆稳定 验算 ．． 倾 同时严格 的对 挡土墙的稳定验算 ，制 定出可行 合 内摩擦 角有三种折算模式 ， 同样 的墙 高 、 土层 性、 安全性及经济合理性的方案。 挡土墙 绕墙趾 的倾覆 稳定 系数 Ｋ 应 大于 ｏ 参数 等算 得的填料的综合 内摩擦角不 同 ，设计 １ 。计算公式为： １ ． 挡土墙类型的选取 ． ５ 尽管挡土墙 应用 范 围较广 ，但 是否采用其 时需要根据具体情况进行辨别 。 Ｋ ＝ ｗ Ｅ Ｚ ）Ｅ Ｚ） ｏ （ ＋ ｙ ｘ （ｘ ｙ ＷＺ ／ ４２计算荷载的选取 ． ． 他方案代 替挡土墙 ， 需要经过经济 、 技术和社会 式 中： 为 Ｅ 对墙趾 Ｏ点 的力 臂（ ） ｙ ｚ ｘ ｙ ｍ； 为 Ｚ 规范规 定 ， 用于墙顶或填土 人群荷载 为 Ｅ 对墙趾 Ｏ点的力臂㈤ ； 作 ｘ 效益等 比较后再确定 。 因为挡 土墙 的类 型较多 ， ｚ ｗ为 ｗ 对墙趾 ０点 ｋａ ０ Ｐ ～ ０Ｐ 。 所 以挡 土墙 类 型 的选取 是设 计 工作 的重 中之 ３Ｐ ；车辆荷载附加荷载强度 为 １ｋ ａ２ ｋ ａ 的力臂（ １ ｍ。 需要考虑每段挡土墙的长度 的影响 ， 以 重 。其选取应 综合考虑工程地质 、 水文 地质 、 设计 中 ， 冲 ５． ＿ 基底应力及偏 心验算 ３ 此外 ， 刷深度 、 载作用情况 、 荷 环境条件 、 工条件 、 施 工 及 在施工过程 中挡土墙墙顶的附加荷载 。 基底的合力偏心距 ｅ 。计算公式为： 程造价等 因素 。 另外 ， 和社会 的效益也是挡 尚应 考虑墙后路堤填土 、地震作用 等对挡土墙 环境 ｅ Ｂ２ Ｚ＝ ／一ＷＺ ＋ ｙ ｘ Ｅ Ｚ ）Ｗ＋ ｙ ＝ ／一 ＮＢ２ （ ｗ Ｅ Ｚ — ｘ ｙ （ Ｅ ） ／ 土墙选 型的重要 因素 ， 尤其是对 于高度大 、 长度 的影响 ，以及墙后地面横坡角度 引起 主动土压 式 中： 为基底合 力的法 向分力 Ｎ对 Ｏ点 ｚ 如 的力臂（ １ ｍ。 长 的大型挡土墙更为重要 。挡 土墙 工程也需尽 力的增减 ， 图 ４所示 ！ … ． — 一 ． ． ． 量 做到 与 自然环境 的协调 ，这 也是 设计人员应 在土 质地基上，≤Ｂ６在岩质 地基上 ，≤Ｂ ｅ ／； ｅ ／ ／ ５。 该充分考 虑的问题 。 ／ ２挡土墙材料选取 ． 当 ｅ Ｂ６ ＜ ￣ ／ 时， 墙趾和墙踵处 的法向压应力 ｔ ／ 为： 浆 砌片石 挡土墙 取材容 易， 工简 便， 用 施 适 范围比较 广泛 。采用浆砌片石砌筑， 可以较 好地 Ｃｌ （ Ｅ ） ￣ ｅＢ／ 】 ｒ＝Ｗ＋ ｙ １ ６／） ￣ （ Ｂ≤［ 满足经济 、 安全方面的要求 。 石料的抗压强度不 式 中： 】为 地基 土修 正 后 的 容许 承 载力 【 低于 ３ Ｍ ａ ０ Ｐ， 其厚度 不小于 １ｃ ， 和长度相 ５ ｍ宽度 图 ４局 部 稳 定 和 整 体 稳 定 验 算 （Ｐ ） ｋ ａ。 应为厚度的 １ 至 ２ ． ５ 倍和 １ 至 ３ ． ５ 倍。 中一条 其 【】【０＋ ｙ （一 ） 叮＝叮 】ＫＩ１ ２ Ｂ ４３场地水 的影 响 ．． 边长不小 于 ３ ｃ ， ０ ｍ 体积不小 于 ０ １ ． 立方米 。砌 ０ 式中： ｏ ［ 】为地基 土的容许 承载力 （Ｐ ） 。 ｃ ｒ Ｋ ａＫ ； 文献【 中所示 挡土墙 ， ３ ］ 均未考虑浸水影 响 ； 筑时敲除尖锐凸出部分。 而文献 ［ 及文献［ 中， １ 】 ２ 】 明确给 出了浸水挡 土墙 为地 基土容许 承载 力 随基 础 宽度 的修正 系数 ； 另外为增加挡墙 的整体强度 ，还可 以采用 的计算方法 ，需要考 虑设计 水位的静水压 力和 ｙ为地基土 的天然容重（ ／ ３ ， ｋ ｍ） Ｎ 。 片石砼 ， 素砼等材料 。 当 ｅ Ｂ６ 基底 出现拉应力， ＞ ／ 时， 考虑到一般情 浮力影 响 ， 以及水 位退落时的动水压力 、 冻胀力 ３ ． 挡土墙截面形式选取 故不 和冰压力 等。设 计人员在采用上述规 范或图集 况下地基与基础间不能 承受拉力 ， 计拉 力而 浆砌 片石 挡土 墙墙顶 宽度 应大 于 ０ ｍ 当 进行设计时 ， ． ， ５ 按应力重分布计算基底 最大拉应 力： 应予 以重点考虑。 墙高小 于 ５ ， ｍ 且使用位 置是路堤或路 肩时， 采用 ｏ＝ （ Ｅ ） Ｚ ￣【Ｊ ｈ ２Ｗ＋ ｙ／ Ｎ ３ ＜ 文献 【］ ， ３中 对挡 土墙 的防排水设 施也 作出 重 力式挡土墙 ， 以发挥其形 式简单 ， 方便 了详细 的规定 。 得注 意的是 ， 可 施工 若出现负偏 心， 上式的 Ｚ 则 Ｎ改为（ｚ１ Ｂ Ｎ 。 值 当遇到突降暴雨 的优势 。至于是采用路肩挡土墙或路堤挡土墙， 或是 山体 泥石流冲刷时 ，地下水可 能难以通过 当基底应力或偏心距 过大时， 可采取加宽墙 应结合 用地条件考 虑， 必要 时可作技术 经济 比 排 水、 调整 泄水 孔及时排 出。在这种情况下 ， 就应考 趾 的办法 。也可换填地基土以提高承载力： 较 。因为路堤挡土墙承受荷载 比路肩挡土墙大， 虑地下 水对挡土墙的影响 ，包括地 下水侧 向水 断面形式减小偏心距。 受力 条件较 为不利 ， 虽然墙 高减小， 但是墙 的宽 压力 的作用和对地基土上浮作用 。地 下水 的侧 ６措施和建议 ． 度要增加， 以路堤墙与路肩墙的截面污工数量 向水压力 引起 挡土墙侧 向荷载 大大增 加 ，地下 所 为保证石砌挡土墙 的安全所采取 的一 些措 较 为接近， 基础情况 相仿 时， 采用路 肩墙 比较有 水 对地基 土的上浮力 导致墙 底摩擦 力 的减少 ， 施 和 建 议 。 利 。当墙高大于 ５ ， 地基条件较 好时， ｍ且 采用衡 由此可能会造成挡土墙 的失稳 ，进 而出现工程 ６１ ． 挡土墙应分段挖基坑及分段砌筑， 每段 重 式挡 土墙刑 用衡重 台上填土 的下压作用 和全 事故。 长度一般为 １ｍ ０ 。两段 间设置沉 降缝， 缝宽 ２ｍ ｃ， 墙 重心后 移， 墙身稳 定， 以有效地 减小截 增加 可 沿 墙的内 、 、 外 顶三侧用沥青沙板或 沥青麻根填 ５ 土墙 的稳定验算及强度验算 ． 挡 填塞深度不小 于 １ｃ ５ｍ。 面和基 础开挖 ， 节省材 料。在挖方边坡 比较陡峭 挡土墙的设计应保证其 在 自重和外荷 载作 塞， ６ 挡 土墙 在墙 身适 当高度 ， 置泄水孔， ． ２ 设 泄 时， 采用路 堑挡土墙 ， 可减少土方开挖 ， 破坏 用下不发生全墙的滑动和倾覆 ， 避免 并保证墙 身截面 ５ｍ Ｖ ｍ 原状土 体； 地��
摘 要： 随着道路 建设 的新 建 ， 土墙 在稳 固道路 边坡 上 受到 了广 泛的应 用。 文作 者 结合 多年的 工作 经验 ， 挡 本 主要就 道路 工程 石砌 挡 土墙 设计进 行 了详 细的 分析 ， 同时对保证 挡 土墙安 全措 施提 出了 自己的建议 。 关键 词 ： 路 工程 ； 土墙 ； 道 挡 设计 ； 定验 算 ； 稳 建议