重力式挡土墙设计步骤
重力式挡土墙设计
=15o
δ=20o查表得到
ε=10o
Pa
K a 0.480
Pa
=20o ε=10o
6.0m
1 H 2 K a= 159.8 kN / m 2
土压力作用点在距墙底H/3=2.0m 处
B
H/3
【例2】上例中,若填土表面水平,墙背竖直,其余条件不变, 试按库仑理论求主动土压力Pa及作用点
36.6kPa
paA 1 zK a 1 0 paB上 1h1 K a 1=10.4 kPa
paB下 1 h1 K a 2-2c2 K a 2=4.2kPa paC ( 1h1 2 h2 )K a 2 2c2 K a 2 36.6 kPa
Pa 10.4 2 / 2 ( 4.2 36.6 ) 3 / 2=71.6 kN / m
2
h
1 E a h 2 2
1 Ea h 2 K a 2
土对挡土墙背的摩擦 角,根据墙背光滑, 排水情况查表确定
库仑主动土压 力系数,查表 确定
C A
主动土压力
1 Ea h 2 K a 2
Ea
h
主动土压力与墙高的平方 成正比
h
主动土压力强度
h/3
B
hKa
pa
dEa d 1 2 z K a zK a dz dz 2
逆坡
墙趾台阶
3.墙后排水措施 挡土墙后填土由 于雨水入渗,抗 剪强度降低,土 压力增大,同时 产生水压力,对 挡土墙稳定不利, 因此挡土墙应设 置很好的排水措 施,增加其稳定 性
滤水层
重力式挡土墙设计步骤
.重力式挡土墙设计方法及要点二○一三年五月目录一、概述 (3)二、重力式挡土墙的构造 (4)(一)墙身构造 (5)(二)排水设施 (7)(三)防水层 (8)(四)基础埋置深度 (8)三、重力式挡土墙的布置 (10)(一)挡土墙位置的选定 (10)(二)纵向布置 (11)(三)横向布置 (12)(四)平面布置 (12)四、重力式挡土墙的设计计算 (12)(一)作用在挡土墙上的力系 (13)(二)挡土墙稳定性检算 (14)(三)挡土墙基底应力及合力偏心距检算 (19)(四)挡土墙墙身截面强度检算 (21)五、挡土墙常用设计参数 (25)(一)墙背土的物理力学指标 (25)(二)土与墙背的摩擦角δ (26)(三)基底与地层间的摩擦系数 (26)(四)建筑材料的强度等级及容许应力 (27)重力式挡土墙一、概述重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,它是我国目前最常用的一种挡土墙形式。
重力式挡土墙多用浆砌片(块)石砌筑,缺乏石料地区有时可用混凝土预制块作为砌体,也可直接用混凝土浇筑,一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。
这种挡土墙形式简单、施工方便,可就地取材、适应性强,因而应用广泛。
由于重力式挡土墙依靠自身重力来维持平衡稳定,因此墙身断面大,圬工数量也大,在软弱地基上修建时往往受到承载力的限制。
如果墙过高,材料耗费多,因而亦不经济。
当地基较好,墙高不大,且当地又有石料时,一般优先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙,当墙背只有单一坡度时,称为直线形墙背;若多于一个坡度,则称为折线形墙背。
直线形墙背可做成俯斜、仰斜、垂直三种,墙背向外侧倾斜时称为俯斜,墙背向填土一侧倾斜时称为仰斜,墙背垂直时称为垂直;折线形墙背有凸形折线墙背和衡重式墙背两种,如图 10-2 所示。
a)俯斜b)仰斜c)垂直d)凸形e)衡重式图 10-2重力式挡土墙墙背形式仰斜墙背所受的土压力较小,用于路堑墙时墙背与开挖面边坡较贴合,因而开挖量和回填量均较小,但墙后填土不易压实,不便施工。
重力式挡土墙设计
摘要挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。
在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基底;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。
根据其刚度及位移方式不同,可分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。
根据挡土墙的设置位置不同,分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。
设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙;墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙;设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙;设置于山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。
重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定的。
重力式挡土墙多用劲砌片石砌筑,在缺乏材料的地区有时可用混凝土预制块作为砌体,也可直接用混凝土直接砌筑,一般不配钢筋或在局部范围配置少许钢筋。
这种挡土墙形式简单,施工方便,可就地取材,适应性强。
关键词:挡土墙;路堑墙;山坡墙;重力式挡土墙目录前言 (1)挡土墙的作用 (1)挡土墙各部位的名称 (1)挡土墙的位置 (1)挡土墙的分类 (2)第一章设计要求 (3)1.1挡土墙的设计资料 (3)第二章重力式挡土墙的简介及分类 (4)2.1重力式挡土墙的简介 (4)2.2重力式挡土墙的类型 (4)第三章重力式挡土墙的设计 (8)3.1重力式挡土墙构造 (8)3.2重力式挡土墙的布置 (9)3.3基础埋置深度的确定 (11)第四章重力式挡土墙的验算 (11)4.1 作用在挡土墙上的力系 (11)4.2挡土墙稳定性检算 (14)第五章参考文献 (23)第六章附图 (23)前言一:挡土墙的作用在路基工程中,挡土墙的应用十分广泛。
在高坡和陡坡路堤的下方设置挡土墙,可防止路堤边坡沿基底滑动,保证路基稳定,同时又可以收缩坡脚,减少填方和少占农田。
滨河或水库路堤在临水一侧设挡土墙,可防止水流对路基的冲刷和侵蚀,同时也可避免压缩河床或侵占库容。
水泥土重力式挡土墙的设计与施工
水泥土重力式挡土墙的设计与施工1慨述1.1水泥土重力式围护墙的慨念水泥土重力式围护墙是以水泥系材料为固化剂,通过搅拌机械采用喷浆施工将固化剂和地基土强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。
1996 年 5 月在日本东京召开的第二届地基加固国际会议上,这种加固法被称为 DMM 工法(Deep Mixing Method)。
我国《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)称之为深层搅拌法(简称“湿法”),并启用了“水泥土”这一专用名词。
上海市《地基处理技术规范》(DBJ08-40-94)称之为水泥土搅拌法。
本手册将采用这种加固法、连续搭接施工所形成的挡土墙定名为水泥土重力式围护墙。
将水泥系材料和原状土强行搅拌的施工技术,近年来得到大力发展和改进,加固深度和搅拌密实性、均匀性均得到提高。
目前常用的施工机械包括:双轴水泥土搅拌机、三轴水泥土搅拌机、高压喷射注浆机。
由于施工工艺的不同,形成目前常用的水泥土重力式围护墙。
水泥土搅拌桩是指利用一种特殊的搅拌头或钻头,在地基中钻进至一定深度后,喷出固化剂,使其沿着钻孔深度与地基土强行拌和而形成的加固土桩体。
固化剂通常采用水泥浆体或石灰浆体。
高压喷射注浆是指将固化剂形成高压喷射流,借助高压喷射流的切削和混合,使固化剂和土体混合,达到加固土体的目的。
高压喷射注浆有单管、双重管和三重管法等,固化剂通常采用水泥浆体。
1.2水泥土的发展与现状搅拌法原是我国及古罗马、古埃及等文明古国,以石灰为拌合材料,应用最早而且流传最广泛的一种加固地基土的方法。
例如,我国房屋或道路建设中传统的灰土垫层(或面层),就是将石灰与土按一定比例拌合、铺筑、碾压或夯实而成;又如万里长城和西藏佛塔以及古罗马的加普亚军用大道、古埃及的金字塔和尼罗河的河堤等,都是用灰土加固地基的范例。
应用水泥土较早的一些国家,如日本约始于1915年,美国约始于1917年。
随后,许多国家纷纷将水泥土用于道路、水利等工程。
水工重力式挡土墙构造设计及应用(全文)
水工重力式挡土墙构造设计及应用(全文)范本一:科技风格正文:一.引言水工重力式挡土墙是一种常见的抗洪护岸结构,可广泛应用于河流、湖泊等水利工程中。
本文将详细介绍水工重力式挡土墙的构造设计及应用,主要包括结构概述、设计要点、材料选择、施工方法等内容。
二.结构概述1. 概述水工重力式挡土墙是以重力作用为主要稳定机制的挡土墙结构。
其主要组成部分包括挡土体、垫层、防渗排水系统等。
2. 挡土体挡土体是水工重力式挡土墙的主要抗侧压部分,通常采用混凝土、砂石等材料组成。
挡土体的稳定性取决于挡土体的自重和内摩擦力。
3. 垫层垫层位于挡土体底部,用于减小挡土体与地基之间的接触应力,提高挡土墙整体的稳定性。
常用的垫层材料包括砂石、碎石等。
4. 防渗排水系统防渗排水系统用于控制挡土体内的渗流,避免渗流对挡土体的稳定性产生不利影响。
常用的防渗排水系统包括排水管网、防渗层等。
三.设计要点1. 抗滑稳定性设计水工重力式挡土墙的抗滑稳定性设计是其设计的重要要点之一。
在设计过程中,需要考虑挡土墙的自重、内摩擦力、地震力等因素,确保挡土墙在各种荷载作用下的稳定性。
2. 抗倾覆稳定性设计抗倾覆稳定性设计是指在挡土墙受到侧压力作用时,防止挡土墙发生倾覆现象。
设计人员需要合理确定挡土墙的基底宽度、高度和倾覆稳定系数等参数,以提高挡土墙的抗倾覆能力。
3. 防渗排水设计防渗排水设计是确保挡土墙内部渗流控制的关键。
设计人员需要合理设计防渗排水系统,确保挡土墙内部的渗流得到有效控制,避免渗流对挡土墙稳定性的不利影响。
四.材料选择1. 挡土体材料挡土体材料应选择优质的混凝土、砂石等,以确保挡土体的强度和稳定性。
2. 垫层材料垫层材料应选择粒径适中、排水性能好的砂石、碎石等。
3. 防渗排水材料防渗排水材料可选用防渗土、排水管网等。
五.施工方法1. 挡土体施工挡土体施工应按照设计要求进行,要注意混凝土浇筑的均匀性和密实性,确保挡土体的整体强度。
2. 垫层施工垫层施工应注意垫层材料的均匀性和厚度控制,以提高挡土墙整体的稳定性。
重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计1 设计参数几何参数:挡土墙墙高H=6m, 取基础埋置深度D=1.5m (按规范规定, D 不小于1.0m, 本设计中可取1.25m 或1.5m ), 挡土墙纵向分段长度取L=10m ;墙面与墙背平行, 墙背仰斜, 仰斜坡度1:0.2, =-11.3°(注意这个角度是负值), 墙底(基底)倾斜度tan =0.190, 倾斜角 =10.76°;墙顶填土高度 =2m, 填土边坡坡度1:1.5, =arctan (1.5) =33.69°, 汽车荷载边缘距路肩边缘 =0.5m ;力学参数:墙后填土砂性土内摩擦角 =34°, 填土与墙背外摩擦角 = /2=17°, 填土容重 =18kN/m ;墙身采用 2.5号砂浆砌25号片石, 墙身砌体容重 =22kN/m ,砌体容许压应力[ ]=600kPa,砌体容许剪应力[ ]=100kPa,砌体容许拉应力[ ]=60kPa ;地基容许承载力[0σ]=250kPa 。
2 车辆荷载换算按墙高确定的附加荷载强度进行计算γq h =0=1815=0.83 3 主动土压力计算3.1 计算破裂角θ直线形仰斜墙背, 且墙背倾角 较小, 不会出现第二破裂面。
经验算, 按破裂面交于荷载中部进行计算 a=2m,b==βtan a 667.02=3m,d=0.5m,H=6m,m h 83.00=,°34=ϕ,°17=δ, °-11.3α= 39.7δ+α+ωψ==° ﹚2h ﹙H+a ﹚﹙H+a+﹚2h 2a ﹙b+d ﹚-H ﹙H++2h 00+=ab A αtan =0.33θtan =-﹚A ω﹚﹙tan ωtan ﹙cot ±ψtan ++ϕ=0.81或-2.47(舍) 39arctan0.81θ==°3.2 计算主动土压力a E 及其作用点位置3.2.1计算主动土压力a E﹚αtan ﹙tan ﹚sin ﹙﹚﹙cos +++=θψθϕθa K =0.18αθtan tan 0+=dh =0.82mαθαtan tan tan 3+-=a b h =2.26m =--=321h h H h 2.92m=+-+=210312)21(21Hhh H h H a K 1.68 12γH 21K K E a a ==98KN ﹚δ+α﹙cos a x E E ==97.5KN y E ﹚δ+αin ﹙s E a ==9.7KN3.2.2计算主动土压力的合力作用点位置经试算, 取挡土墙顶宽 2.8m011tan tan ααb b B +==2.6912110233)23(h h -2(3K H H h h H a H Z x -++=)=2.1m αtan -Z x B Z y ==2.69+2.1×0.2=3.1m将 , 修正为 ,1X Z =01tan αb Z x -=2.1-2.8×0.19=1.57m 1y Z =αtan 11x Z b -=2.8-1.57×(-0.2)=3.11m3.3 被动土压力墙前的被动土压力忽略不计。
重力式挡土墙设计与构造
重力式挡土墙设计与构造重力式挡土墙是一种依靠自身重力来维持稳定的挡土墙结构,在土木工程中被广泛应用,如道路边坡、桥梁桥台、水利工程等。
它具有结构简单、施工方便、造价低廉等优点。
接下来,让我们详细了解一下重力式挡土墙的设计与构造。
一、重力式挡土墙的类型重力式挡土墙根据墙背的倾斜情况,可分为仰斜式、直立式和俯斜式三种。
仰斜式挡土墙的墙背向填土一侧倾斜,土压力较小,墙身稳定性较好,但墙身较高时,施工难度较大。
直立式挡土墙的墙背垂直于地面,施工较为方便,但土压力较大,墙身稳定性相对较差。
俯斜式挡土墙的墙背向填土一侧倾斜,土压力较大,一般用于填方路段。
在实际工程中,应根据地形、地质条件、填土高度等因素,选择合适的挡土墙类型。
二、重力式挡土墙的设计要点1、土压力计算土压力的计算是重力式挡土墙设计的关键。
常用的土压力计算方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙,填土表面倾斜的情况;朗肯土压力理论适用于墙背垂直光滑、填土表面水平的情况。
在实际工程中,应根据具体情况选择合适的土压力计算方法,并考虑填土的物理力学性质、墙背与填土之间的摩擦角等因素。
2、稳定性验算重力式挡土墙的稳定性包括抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性。
抗滑移稳定性验算主要是检查挡土墙在水平土压力作用下,沿基底是否会产生滑移。
抗倾覆稳定性验算则是检查挡土墙在土压力作用下,绕墙趾是否会发生倾覆。
3、基底应力验算为了保证挡土墙的基底不出现过大的不均匀沉降,需要对基底应力进行验算。
基底应力应小于地基承载力,且最大基底应力与最小基底应力之比应满足规范要求。
4、墙身强度验算挡土墙的墙身应具有足够的强度,以承受土压力和其他荷载的作用。
墙身强度验算包括抗压强度验算和抗剪强度验算。
三、重力式挡土墙的构造要求1、墙身材料重力式挡土墙的墙身材料通常采用浆砌片石、混凝土或混凝土预制块等。
浆砌片石具有取材方便、造价低廉的优点,但施工质量较难控制;混凝土和混凝土预制块的强度高、施工质量容易保证,但造价相对较高。
重力式挡土墙设计
重力式挡土墙设计在土木工程领域,重力式挡土墙是一种常见且重要的结构,用于支撑土体、防止土体坍塌或滑坡,保障工程的稳定性和安全性。
接下来,让我们深入了解一下重力式挡土墙的设计。
重力式挡土墙主要依靠自身的重量来抵抗土压力,维持稳定。
其通常由墙身、基础、排水设施和伸缩缝等部分组成。
在设计重力式挡土墙时,首先要考虑的是墙后土体的性质和压力分布。
土体的类型、重度、内摩擦角和黏聚力等参数都会影响土压力的大小和分布。
根据不同的情况,可以采用库仑土压力理论或朗肯土压力理论来计算土压力。
墙身的设计是重力式挡土墙的核心部分。
墙身的高度和厚度需要根据土压力的大小、墙体材料的强度以及稳定性要求来确定。
一般来说,墙身越高,所需的厚度就越大,以保证足够的自重来抵抗土压力。
同时,墙身的形状也会对其稳定性产生影响。
常见的墙身形状有直线形、折线形和仰斜形等。
仰斜形墙身由于墙背土压力较小,在工程中应用较为广泛。
基础的设计对于重力式挡土墙的稳定性至关重要。
基础需要承受墙体的自重和土压力,并将其传递到地基上。
基础的埋置深度应根据地基的承载能力、冻胀深度和水流冲刷等因素来确定。
一般来说,基础应埋置于地面以下一定的深度,以保证其稳定性和避免受到外界因素的影响。
在软弱地基上,可能需要采用加固措施,如换填、桩基等,来提高地基的承载能力。
排水设施是重力式挡土墙设计中不可忽视的一部分。
如果墙后土体中的水不能及时排出,会增加土压力,降低墙体的稳定性。
因此,通常会在墙身设置排水孔,在墙后设置排水层和盲沟,将水迅速排出。
伸缩缝的设置则是为了防止墙体因温度变化、地基不均匀沉降等原因而产生裂缝。
伸缩缝的间距应根据墙体的长度、材料和施工条件等因素来确定。
在材料选择方面,重力式挡土墙可以采用砖石、混凝土或毛石混凝土等材料。
不同的材料具有不同的强度和经济性,需要根据工程的具体情况进行选择。
设计过程中,还需要进行稳定性验算。
包括抗滑移稳定性验算和抗倾覆稳定性验算。
重力式挡土墙施工方案
重力式挡土墙施工方案
重力式挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于抵御土体侧压力,防止土体滑动和崩塌。
其施工方案主要包括以下几个步骤:
1. 地形勘测与设计:在工程开始前,首先需要对挡土墙所在的地形进行勘测,并根据勘测结果设计挡土墙的高度、倾斜度、宽度和坡度等参数。
2. 地基处理:挡土墙的地基处理非常重要,需要首先清除地表的杂草、石块等杂物,并进行均匀的回填与夯实,以增加地基的稳定性。
3. 模板搭设:在地基处理完成后,需要搭设模板来固定挡土墙的形状和尺寸。
模板可以采用木材或者钢板制作,根据挡土墙的高度和倾斜度来进行安装。
4. 石料铺垫:在模板搭设完成后,需铺设一层适当规格的石料,用于增加挡土墙的稳定性。
石料应当均匀摆放,并夯实以提高抗冲击能力。
5. 混凝土浇筑:在石料铺垫完成后,需进行混凝土的浇筑。
混凝土的配制应符合设计要求,并严格控制水灰比和浇筑过程中的振捣,以确保混凝土的密实性和强度。
6. 养护与后续处理:混凝土浇筑完成后,需要进行适当的养护措施,包括覆盖保湿层、定期浇水等。
养护期间,应注意防止大水冲击和超载。
以上即为重力式挡土墙施工方案的主要步骤。
在施工过程中,应注意符合相关安全规范,合理调控施工顺序和进度,确保挡土墙的质量和稳定性。
重力式挡土墙设计计算
重力式挡土墙设计计算一、重力式挡土墙的类型及特点重力式挡土墙通常分为俯斜式、仰斜式和直立式三种类型。
俯斜式挡土墙的墙背倾斜向下,土压力作用在墙背上的合力方向指向墙内,有利于墙体的稳定,但墙身较高时,墙背的填土需要压实,施工难度较大。
仰斜式挡土墙的墙背倾斜向上,土压力作用在墙背上的合力方向指向墙外,墙身所受的压力较小,适用于挖方工程,但墙身较高时,墙身的抗倾覆稳定性较差。
直立式挡土墙的墙背垂直,施工方便,但土压力较大,一般用于高度较小的挡土墙。
重力式挡土墙的优点是结构简单、施工方便、造价较低;缺点是体积较大、占地面积较多。
二、重力式挡土墙的设计计算内容重力式挡土墙的设计计算主要包括以下内容:1、土压力计算土压力的计算是重力式挡土墙设计的关键。
常用的土压力计算方法有库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
库仑土压力理论适用于墙背倾斜、粗糙、填土表面倾斜的情况;朗肯土压力理论适用于墙背垂直、光滑、填土表面水平的情况。
在实际工程中,应根据挡土墙的具体情况选择合适的土压力计算方法。
2、稳定性验算稳定性验算是重力式挡土墙设计的重要内容,包括抗滑移稳定性验算和抗倾覆稳定性验算。
抗滑移稳定性验算的目的是确保挡土墙在土压力作用下不会沿基底产生滑移。
其验算公式为:Ks =(∑G +∑Ep)/∑Ex ,其中 Ks 为抗滑移稳定安全系数,∑G 为挡土墙自重和墙顶上的恒载标准值之和,∑Ep 为墙背主动土压力的水平分力标准值,∑Ex 为墙底的摩擦力标准值。
抗倾覆稳定性验算的目的是确保挡土墙在土压力作用下不会绕墙趾产生倾覆。
其验算公式为:Kt =(∑My)/(∑M0),其中 Kt 为抗倾覆稳定安全系数,∑My 为抗倾覆力矩标准值,∑M0 为倾覆力矩标准值。
3、基底应力验算基底应力验算的目的是确保挡土墙基底的应力不超过地基的承载力。
基底应力应满足以下条件:(1)偏心距 e 小于或等于 b/6 ,其中 b 为基底宽度。
(2)基底最大应力σmax 小于或等于 12f ,基底最小应力σmin 大于零,其中 f 为地基承载力特征值。
重力式挡土墙设计范例
重力式挡土墙设计范例一、工程背景假设我们要在一个坡度较陡的山坡上修建一条道路,为了保证道路的稳定性和安全性,需要在道路一侧设置重力式挡土墙。
该山坡的土体主要为粉质黏土,重度为 18kN/m³,内摩擦角为 20°,粘聚力为15kPa。
道路的设计荷载为公路I 级。
二、设计要求1、挡土墙高度:根据地形和道路设计要求,确定挡土墙的高度为5m。
2、稳定性要求:挡土墙在自重、土压力和其他荷载作用下,应满足抗滑移和抗倾覆稳定性要求。
3、基底应力要求:基底平均应力不应超过地基承载力,且最大应力与最小应力之比不应超过规定值。
三、设计参数1、墙身材料:采用浆砌片石,重度为 22kN/m³,抗压强度为30MPa。
2、基础材料:采用混凝土基础,重度为 25kN/m³,抗压强度为25MPa。
四、土压力计算1、主动土压力系数:根据库仑土压力理论,计算主动土压力系数Ka。
Ka = tan²(45° 20°/2) = 0492、土压力分布:土压力呈三角形分布,顶部土压力为零,底部土压力强度为:e =Ka × γ × h = 049 × 18 × 5 = 441kN/m3、土压力合力:土压力合力 Ea 为土压力分布图形的面积,即:Ea = 05 × 441 × 5 = 11025kN4、土压力作用点位置:距墙底的距离为 h/3 = 5/3 = 167m。
五、稳定性验算1、抗滑移稳定性验算:抗滑移稳定性系数 Ks =(W +Ey)μ / Ex其中,W 为挡土墙自重,Ey 为墙后土压力的水平分力,Ex 为墙后土压力的水平分力,μ 为基底摩擦系数。
挡土墙自重 W = 05 × 5 ×(22 18) × 5 + 5 × 18 = 275kNEy =Ea × cos(α δ) = 11025 × cos(0 10°)= 1081kN (假设墙背与填土之间的摩擦角δ = 10°)Ex =Ea × sin(α δ) = 11025 × sin(0 10°)=-191kN基底摩擦系数μ 取 04,则:Ks =(275 + 1081) × 04 / 191 = 78 > 13 (满足要求)2、抗倾覆稳定性验算:抗倾覆稳定性系数 Kt =(G × x0 + Ey × zy) /(Ex × zx)其中,G 为挡土墙自重,x0 为挡土墙重心到墙趾的水平距离,zy 为 Ey 作用点到墙趾的距离,zx 为 Ex 作用点到墙趾的距离。
一分钟教会你最详细的重力式挡土墙
一分钟教会你最详细的重力式挡土墙挡墙按组合式结构形式可划分为引力式挡墙、扶壁式挡墙、悬臂式挡墙、加紧图挡土墙、锚杆挡土墙、抗滑桩加桩圆筒挡土墙、土钉墙、预应力锚索结构加固技术和于焉为之处产生的锚索桩等装锁符合结构、桩基托梁挡土墙。
重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。
它某种是我国目前常用的一种挡土墙。
重力式挡土墙可用分离式石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。
重力式挡土墙,指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。
重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。
半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。
重力式挡土墙可用石砌砌造或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。
它的不足之处是就地取材,施工方便,经济效果好。
所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、工程矿山等工程中得到极广的应用。
由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,兴修在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。
如果墙太高,它耗费材料多,也不经济。
当地基较好,挡土墙高度不大,省外又有可用石料时,应当首先选用重力女儿墙式挡土墙。
重力式挡土墙一般不配钢筋或只在浅层范围内配以少量的钢筋,墙高在6m以下,地层稳定、开挖回填土建时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。
重力式合为挡土墙可根据其墙背的坡度分为仰斜、俯斜、直立三种类型。
1.按土压力理论,仰斜墙背的主动土压力最小,泥而五指斜墙背的主动土压力最大,垂直墙背位于两者。
2.如挡土墙修建之时需要开挖,因仰斜墙背可与开挖的临时边坡路基相结合,而俯斜墙背后需要回填土,因此,对于支挡挖方工程的边坡,以仰斜墙背为好。
反之,如果是填方工程,则宜用俯任凭斜墙背或交叉墙背,以便填土易夯实。
在个别情况下,为减小土压力,采用排钱斜墙也是可行的,但应注意墙背附近的砂浆质量。
3.当墙前旧地形比较平坦,用仰斜墙比较合理;若原有地形较陡,用仰斜墙会使墙身可以增高很多,此时宜立时采用垂直墙或俯斜墙。
重力式挡土墙课程设计(通用版)
重力式挡土墙课程设计作者姓名学号班级学科专业土木工程指导教师所在院系建筑工程系提交日期设计任务书一、 设计题目本次课程设计题目:重力式挡土墙设计二、 设计资料1、线路资料:建设地点为某一级公路DK23+415.00~DK23+520.00段,在穿过一条深沟时,由于地形限制,无法按规定放坡修筑路堤,而采取了贴坡式(仰斜式)浆砌片石挡土墙。
线路经过的此处是丘陵地区,石材比较丰富,挡土墙在设计过程中应就地选材,结合当地的地形条件,节省工程费用。
2、墙后填土为碎石土,重度30/18m kN =γ,内摩擦角 35=ϕ;墙后填土表面为水平,即 0=β,其上汽车等代荷载值2/15m kN q =;地基为砾石类土,承载力特征值kPa f k 750=;外摩擦角δ取 14;墙底与岩土摩擦系数6.0=μ。
3、墙体材料采用MU80片石,M10水泥砂浆,砌体抗压强1.142/mm N ,砌体重度30/24m kN =γ。
4、挡土墙布置形式及各项计算参数如下图所示:图4-1 挡土墙参数图(单位:m )目录设计任务书 (2)一、设计题目 (2)二、设计资料 (2)设计计算书 (4)一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸 (4)二、主动土压力计算 (4)1、计算破裂角 (4)2 、计算主动土压力系数K和K1 (4)3、计算主动土压力的合力作用点 (5)三、挡土墙截面计算 (5)1、计算墙身重G及力臂Z G (6)2、抗滑稳定性验算 (6)3、抗倾覆稳定性验算 (6)4、基底应力验算 (7)5、墙身截面应力验算 (7)四、设计挡土墙的排水措施 (8)五、设计挡土墙的伸缩缝和沉降缝 (8)六、参考文献 (8)七、附图 (8)设计计算书一、设计挡土墙的基础埋深、断面形状和尺寸如图所示,挡土墙墙体高为H=8.5m ,基础埋置深度d=1.5m,墙身纵向分段长度为L=10m ;墙面与墙背平行,墙背仰斜,仰斜坡度1:0.25(︒-=14α02’),墙底倾斜度0.2:1(ω=11.31°),墙顶宽2.1m ,墙底宽2m 。
重力式挡土墙设计步骤
重力式挡土墙设计步骤设计重力式挡土墙是土木工程中常见的一项,需要经过一系列步骤来完成。
本文将详细介绍重力式挡土墙设计的步骤,以便参考和理解。
1. 确定挡土墙的需求和目标在设计重力式挡土墙之前,首先需要明确挡土墙的用途、设计目标和要求。
这包括考虑挡土墙所需要承受的土壤力、水压力等。
2. 土壤参数的确定在设计重力式挡土墙时,需要确定土壤的物理和力学参数,包括土壤的强度特性、压缩性、摩擦角等。
这些参数可以通过实验室测试或现场调查来获得。
3. 安全系数的选择为了确保挡土墙的稳定性和安全性,需要选择适当的安全系数。
这涉及到土壤和结构的稳定分析,以及对挡土墙所承受力的评估。
4. 墙体结构的选择在设计重力式挡土墙时,需要选择适当的墙体结构。
常见的结构类型包括重力墙、筑土墙、砌体墙等。
选择合适的结构类型应考虑土壤参数、设计要求和成本等因素。
5. 挡土墙的尺寸和几何形状设计根据土壤参数和设计要求,确定挡土墙的尺寸和几何形状。
这包括墙高、底宽、坡度、墙角等参数的选择。
同样,这些参数的确定需要进行稳定性计算和安全性评估。
6. 排水系统设计为了确保挡土墙的稳定性,排水系统的设计也非常重要。
这包括水平和垂直排水系统的设计,以及渗流和渗透压力的控制。
7. 墙体材料的选择根据设计要求和成本考虑,选择合适的墙体材料。
常用的材料包括混凝土、砖块、石材等。
应选择质量可靠的材料,并进行材料工程测试和评估。
8. 墙体施工和监测在设计重力式挡土墙之后,进行墙体的施工和监测。
施工过程中应按照设计要求进行施工,监测墙体的变形和应力情况,及时进行调整和修正。
以上就是设计重力式挡土墙的步骤,每个步骤都需要经过细致的分析和计算。
通过合理的设计和施工,可以确保挡土墙的稳定性和安全性。
-----------------------附件:1. 重力式挡土墙设计计算表格2. 挡土墙土壤力试验报告3. 挡土墙结构图纸法律名词及注释:1. 土木工程:指为土地的利用、建筑物和其他土木设施的修建而开展的工程活动。
重力式挡土墙课程设计
h-基础底面的埋置深度(m)。
显然
∴ 满足地基承载力的要求。
(7)墙身截面强度验算
选取二分之一墙高处进行截面进行验算
(1)强度计算 -重要性系数,取1.0;
-恒重引起的轴向力(KN), =3×4×22=264KN;
成立。
重力式挡土墙设计
基本资料
某新建公路K0+007~K0+027路段采用浆砌片石重力式挡土墙:
1.路线技术标准:一般二级公路,路基宽8.5m,双车道路面。
2.车辆荷载:一级荷载
3.填料为普通粘性土,其密度 =18KN/m³,计算内摩擦角 =30°,填料与墙背间的摩擦角 = /2;
4.地基为砂砾石材料,密度其容许承载力 =400Kpa。
荷载外缘至墙锺:b+Htg +d+b +b =6.25+7=13.25m
由于破裂面至墙锺的距离大于荷载内缘至墙锺的距离并且小于荷载外缘至墙锺的距离,所以破裂面交于路基荷载中部的假设成立。并且直线形仰斜墙背,且墙背倾角 较小,不会出现第二破裂面。
(2)主动土压力系数K和
(3)求主动土压力 及土压力的作用点
-主动土压力产生的轴向力(KN), =3.05KN
A-挡土墙构件的计算截面积(㎡),A=3;
-材料的极限抗压强度(KPa), =700;
-抗力安全系数,取2.31;
-轴向力偏心影响系数,
满足要求。
(2)稳定计算 须满足
式中 ;
-弯曲平面内的纵向翘曲系数;∵H/B=8/3.5=2.29<10 ∴认为此挡墙是矮墙,取 =1。
⑶地基承载力抗力值
须满足 p≤1.2f
重力式挡土墙课程设计计算书
重力式挡土墙课程设计计算书重力式挡土墙课程设计挡土墙是一种建筑物,用于支撑天然边坡或人工边坡,以保持土体的稳定。
根据墙的形式,挡土墙可以分为重力式挡土墙、加筋挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙等。
本设计采用重力式挡土墙。
1.1挡土墙设计资料本设计采用浆砌片石重力式路堤墙,填土边坡为1:1.5,墙背仰斜,坡度为1:0.15~1:0.35.公路等级为二级,车辆荷载等级为公路-II级,挡土墙荷载效应组合采用荷载组合I、II。
墙背填土容重为γ=17.8kN/m3,计算内摩擦角为Φ=42°,填土与墙背间的内摩擦角为δ=Φ/2=21°。
地基为砂类土,容许承载力为[σ]=810kPa,基底摩擦系数为μ=0.43.墙身材料采用5号砂浆砌30号片石,砌体容许压应力为[σa]=600kPa,容许剪应力为[τ]=100kPa,容许拉应力为[σwl]=60 kPa。
1.2确定计算参数设计挡墙高度为H=4m,墙上填土高度为a=2m,填土边坡坡度为1:1.5,墙背仰斜,坡度为1:0.25.填土内摩擦角为42,填土与墙背间的摩擦角为/221;墙背与竖直平面的夹角为arctan.2514.036。
墙背填土容重为17.8kN/m3,地基土容重为17.7kN/m3.挡土墙尺寸具体见图1.1.1.3车辆荷载换算1.3.1试算不计车辆荷载作用时破裂棱体宽度假定破裂面交于荷载内侧,不计车辆荷载作用时,计算棱体参数A、B。
其中,(a+H+2h)(a+H)=(a+H)2= (2+4)2=18,B=ab-H(H+2a)tanα=2×3-4×(4+2×2)tan(−14.036)=7,A=B7=0.389,ψ=Φ+α+δ=42°−14.036°+21°=48.964°,tanθ=−tanψ±(cotΦ+tanψ)(tanψ+A)=−tan48.964°+(cot42°+tan48.9 64°)×(tan48.964°+0.389)=0.715,θ=arctan0.715=35.57°>arctan(B/(4×0.25+3−2))=33.69°。
重力式挡土墙设计设计步骤假设断面计算挡土墙自重
3.1重力式擋土牆設計1. 設計步驟(1)假設斷面:H32~21B H 81~61t cm30H 121b t ~t 21a ==≥==(2)計算擋土牆自重、重心位置、力臂及力矩。
一般土壤重量:回填土重:1.8t/m 3 基礎土重:1.9t/m 3 混凝土重:2.3~2.4 t/m 3,一般採用2.35 t/m 3 (3)計算土壓力及加載荷重之大小、力臂及力矩。
(4)檢討合力是否滿足擋土牆之安定條件。
檢討結果如為不安定或不經濟者,則需修正擋土牆斷面尺寸,重新檢討至滿足安定條件及經濟斷面為止。
2. 設計例設計一重力式擋土牆,高度為6公尺,牆後地面為15°向上傾斜。
[已知] 回填土重:1.8t/m 3,摩擦角30°基礎土重:1.9t/m 3,摩擦角35°,容許承載力:25 t/m 2 混凝土重:2.35 t/m 3,基礎土壤與混凝土間摩擦角35°, 混凝土強度2c m /kg 140f =′ 其中,3.00.68.1tan ==α所以,°=βδ+α=λ°=α157.16假設混凝土與土壤間摩擦角°=φ=δ2032所以,°=+=λ7.367.1620 26.015sin h 802.0cos 598.0sin =°=′=λ=λ (2) 擋土牆自重、土壓及其他外力計算如下表1 2 3 4 5 6 7 項目斷面 載重 計算式 單位重 力 力臂 力矩1 2 3 4 A- A 及 B- B 1 2 3 Σ 1/2*1.5*5=3.750.3*5=1.5 1/2*1*5=2.5 7.752.35 2.35 2.35 8.813.525 5.875 18.21 1.3 1.95 2.43 11.46 6.87 14.28 32.63 5 6 7 8 9 10 A-A 4+5 6 7 V A H A Σ 1*3.6=3.6 0.2*0.5=0.1 6.26*1.8/2=5.618.6*0.598 18.6*0.802 11.35(1~5)2.35 1.8 1. 8ΣV A8.46 0.18 10.14 11.12 ←14.9237.971.8 3.35 0.6 0.602.00 ΣM A15.23 0.66.08(NE)6.67 29.83 84.96 11 12 13 B-BV B H B 7 Σ12.92*0.598 12.92*0.802 5.26*1.5/2=3.95 1.8ΣV B 7.72←10.367.11 25.93 0.8 1.67 0.8ΣM B 6.18 17.27 5.69(NE)56.07 14 15 16 17C-C 56 7 Σ1*0.5=0.5 0.2*0.5=0.1 0.5*13.642.35 1. 8ΣV C1.170.18 6.82 -7.230.25 0.25 0.25 ΣM C0.29 0.04-1.71(NE)-1.85庫倫土壓係數m t H C P C As a A a /60.1868.1574.02121574.0242.28018.09174.09471.0])7.1cos(7.36cos 15sin 50sin 1[7.36cos 7.16cos 3.13cos ])7.1615cos()7.1620cos()1530sin()2030sin(1)[7.1620cos(7.16cos )7.1630(cos ])cos()cos()sin()sin(1)[cos(cos )(cos 22222222222=×××===⋅⋅=−⋅⋅+⋅=−+−+++⋅−=−+−+++−=γαβαδβφδφαδααφm /t ...H m /t ...V m /t ...H C P m /t ...H m /t ...V B B B s a B A A 3610802092127275980921292125815740212192148020601812115980601822=×==×==×××===×==×=γ(3)檢討 ① A-A 斷面a. 滑動安全因數OK....tan .F m /t .....sin sin ..sin sin h P Hp tan V F s s AAs→>=+⋅=∴=−+×××=−+×××=−+=′′+=∑∑5112292140553597370555736015736014419121351351219121112122φφγφQ 若P’不計則OK ...tan .F s →>=⋅=517819214359737b. 傾倒安全因數及基礎壓力 2586225241863006163094961600663440263242242973796842121<=<=∴⋅±=±=→=<=−====∑∑∑..)..(..)AAe (AA V /OK.....e (V)M Z A A A AAA δδδδ② B-B 斷面0900431882070618287336170048246028230162162932507562121>=>=∴⋅±=±=→=<=−−====∑∑∑..)..(..)BBe (BB V /OK......e (V)M Z B B B BBBδδδδ ③ C-C 斷面212bd 2dbd M 6M I My f 3===OK ..f .cm /kg .m /t ...bd M f c c→≅⋅=<==⋅⋅==241400300301111110118516622223.2半重力式擋土牆設計1設計步驟(1)假設斷面:H32~21B H 81~61t cm30H 121b B 31a ==≥=≅(2)計算擋土牆自重、重心位置、力臂及力矩。
重力式挡土墙设计的构造与布置
重力式挡土墙设计的构造与布置重力式挡土墙设计的构造与布置重力式挡土墙设计的构造与布置常用的重力式挡土墙,一般由墙身、基础、排水设施和沉降、伸缩缝等几部分组成。
(一)墙身1.墒背根据墙背倾斜方向的不同,墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式和衡重式等几种。
以仰斜、垂直和俯斜式三种不同的墙背所受的土压力分析,在墙高和墙后填料等条件相同时,仰斜墙背所受的土压力为最小,垂直墙背次之,俯斜墙背较大;因此仰斜式的墙身断面较经济。
用于路堑墙时,墙背与开挖的临时边坡较贴合,开挖量与回填量均较小。
但当墙趾处地面横坡较陡时,采用仰斜式墙背会增加墙高,断面增大。
故仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路堤墙。
仰斜墙背的坡度愈缓,所受的土压力愈小,但施工愈困难,故仰斜墙背的坡度不宜缓于1:0.3。
俯斜墙背所受的土压力较大,相对而言,俯斜墙背的断面比仰斜式要大。
但当地面横坡较陡时,俯斜式挡土墙可采用陡直的墙面,从而减小墙高。
俯斜墙背的坡度缓些固然对施工有利,但所受的土压力亦随之增加,致使断面增大,因此墙背坡度不宜过缓,通常控制a<21°48′(即1:0.4)。
垂直墙背的持点介于仰斜和俯斜墙背之间。
凸形折线墙背系将仰斜式挡土墙的上部墙背改为俯斜,以减小上部断面尺寸,故其断面较为经济,多用于路堑墙,也可用于路肩墙。
衡重式墙背可视为在凸形折线式的上下墙之间设一衡重台,并采用陡直的墙面。
上墙俯斜墙背的坡度通常为1:0.25~1:0.45,下墙仰斜墙背的坡度一般在1:0.25左右,上下墙的墙高比一般为2:3。
适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙,也可用于路堑墙。
2.墙面墙面一般为平面,墙面坡度除应与墙背的坡度相协调外,还应考虑到墙趾处地面的横坡度(影响挡土墙的高度)。
当地面横坡度较陡时,墙面可直立或外斜1:0.05~1:0.20,以减少墙高;当地面横坡平缓时,一般采用1:0.20~1:0.35较为经济。
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重力式挡土墙设计方法及要点二○一三年五月目录一、概述 (3)二、重力式挡土墙的构造 (4)(一)墙身构造 (5)(二)排水设施 (7)(三)防水层 (8)(四)基础埋置深度 (8)三、重力式挡土墙的布置 (10)(一)挡土墙位置的选定 (10)(二)纵向布置 (11)(三)横向布置 (12)(四)平面布置 (12)四、重力式挡土墙的设计计算 (12)(一)作用在挡土墙上的力系 (13)(二)挡土墙稳定性检算 (14)(三)挡土墙基底应力及合力偏心距检算 (19)(四)挡土墙墙身截面强度检算 (21)五、挡土墙常用设计参数 (25)(一)墙背土的物理力学指标 (25)(二)土与墙背的摩擦角δ (26)(三)基底与地层间的摩擦系数 (26)(四)建筑材料的强度等级及容许应力 (27)重力式挡土墙一、概述重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,它是我国目前最常用的一种挡土墙形式。
重力式挡土墙多用浆砌片(块)石砌筑,缺乏石料地区有时可用混凝土预制块作为砌体,也可直接用混凝土浇筑,一般不配钢筋或只在局部范围配置少量钢筋。
这种挡土墙形式简单、施工方便,可就地取材、适应性强,因而应用广泛。
由于重力式挡土墙依靠自身重力来维持平衡稳定,因此墙身断面大,圬工数量也大,在软弱地基上修建时往往受到承载力的限制。
如果墙过高,材料耗费多,因而亦不经济。
当地基较好,墙高不大,且当地又有石料时,一般优先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙,当墙背只有单一坡度时,称为直线形墙背;若多于一个坡度,则称为折线形墙背。
直线形墙背可做成俯斜、仰斜、垂直三种,墙背向外侧倾斜时称为俯斜,墙背向填土一侧倾斜时称为仰斜,墙背垂直时称为垂直;折线形墙背有凸形折线墙背和衡重式墙背两种,如图10-2所示。
a) 俯斜 b) 仰斜c) 垂直d) 凸形e) 衡重式图10-2 重力式挡土墙墙背形式仰斜墙背所受的土压力较小,用于路堑墙时墙背与开挖面边坡较贴合,因而开挖量和回填量均较小,但墙后填土不易压实,不便施工。
当墙趾处地面横坡较陡时,采用仰斜墙背将使墙身增高,断面增大,如图10-3所示,所以仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路堤墙。
图10—3地面横坡对墙高的影响俯斜墙背所受土压力较大,其墙身断面较仰斜墙背时要大,通常在地面横坡陡峻时,利用陡直的墙面,以减小墙高。
俯斜墙背可做成台阶形,以增加墙背与填土之间的摩擦力。
垂直墙背的特点介于仰斜和俯斜墙背之间。
凸形折线墙背系由仰斜墙背演变而来,上部俯斜、下部仰斜,以减小上部断面尺寸,多用于路堑墙,也可用于路肩墙。
衡重式墙背在上下墙之间设有衡重台,利用衡重台上填土的重力使全墙重心后移,增加了墙身的稳定。
由于采用陡直的墙面,且下墙采用仰斜墙背,因而可以减小墙身高度,减少开挖工作量。
适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙,也可用于路堑墙。
二、重力式挡土墙的构造重力式挡土墙的构造必须满足强度与稳定性的要求,同时应考虑就地取材,经济合理、施工养护的方便与安全。
(一)墙身构造重力式挡土墙的仰斜墙背坡度一般采用1:0.25,不宜缓于1:0.30;俯斜墙背坡度一般为1:0.25~1:0.40,衡重式或凸折式挡土墙下墙墙背坡度多采用1:0.25~1:0.30仰斜,上墙墙背坡度受墙身强度控制,根据上墙高度,采用1:0.25~1:0.45俯斜,如图6-4所示。
墙面一般为直线形,其坡度应与墙背坡度相协调。
同时还应考虑墙趾处的地面横坡,在地面横向倾斜时,墙面坡度影响挡土墙的高度,横向坡度愈大影响愈大。
因此,地面横坡较陡时,墙面坡度一般为1:0.05~1:0.20,矮墙时也可采用直立;地面横坡平缓时,墙面可适当放缓,但一般不缓于1:0.35。
图10-4 挡土墙墙背和墙面坡度仰斜式挡土墙墙面一般与墙背坡度一致或缓于墙背坡度;衡重式挡土墙墙面坡度采用1:0.05,所以在地面横坡较大的山区,采用衡重式挡土墙较经济。
衡重式挡土墙上墙与下墙的高度之比,一般采用4:6较为经济合理。
对一处挡土墙而言,其断面形式不宜变化过多,以免造成施工困难,并且应当注意不要影响挡土墙的外观。
混凝土块和石砌体挡土墙的墙顶宽度一般不应小于0.5m,混凝土墙顶宽度不应小于0.4m。
路肩挡土墙墙顶应以粗料石或C15混凝土做帽石,其厚度不得小于0.4m,宽度不小于0.6m,突出墙外的飞檐宽应为0.1m。
如不做帽石或为路堤墙和路堑墙,应选用大块片石置于墙顶并用砂浆抹平。
在有石料的地区,重力式挡土墙应尽可能采用浆砌片石砌筑,片石的极限抗压强度不得低于30MPa。
在一般地区及寒冷地区,采用M7.5水泥砂浆;在浸水地区及严寒地区,采用M10水泥砂浆。
在缺乏石料的地区,重力式挡土墙可用C15混凝土或片石混凝土建造;在严寒地区采用C20混凝土或片石混凝土。
为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂,根据地基地质条件的变化和墙高、墙身断面的变化情况需设置沉降缝。
在平曲线地段,挡土墙可按折线形布置,并在转折处以沉降缝断开。
为防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝应设置伸缩缝。
设计中一般将沉降缝和伸缩缝合并设置,沿线路方向每隔10~25m设置一道,如图10-5所示。
缝宽为2~3cm,自墙顶做到基底。
缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋或沥青木板,塞入深度不小于0.2 m,当墙背为岩石路堑或填石路堤时,可设置空缝。
图10-5 沉降缝与伸缩缝(二)排水设施挡土墙排水设施的作用在于疏干墙后土体中的水和防止地表水下渗后积水,以免墙后积水致使墙身承受额外的静水压力;减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力;消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。
挡土墙的排水措施通常由地面排水和墙身排水两部分组成。
地面排水主要是防止地表水渗入墙后土体或地基,地面排水措施有:1、设置地面排水沟,截引地表水;2、夯实回填土顶面和地表松土,防止雨水和地面水下渗,必要时可设铺砌层;3、挡土墙趾前的边沟应予以铺砌加固,以防止边沟水渗入基础。
墙身排水主要是为了排除墙后积水,通常在墙身的适当高度处布置一排或数排泄水孔,如图10-6所示。
泄水孔的尺寸可视泄水量的大小分别采用0.05m×0.1m、0.1m×0.1m、0.15m×0.2m的方孔或直径为0.05m~0.1m的圆孔。
孔眼间距一般为2~3m,干旱地区可予增大,多雨地区则可减小。
浸水挡土墙则为1.0~1.5m,孔眼应上下左右交错设置。
最下一排泄水孔的出水口应高出地面0.3m;如为路堑挡土墙,应高出边沟水位0.3m;浸水挡土墙则应高出常水位0.3m。
泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层,以防孔道淤塞。
泄水孔应有向外倾斜的坡度。
在特殊情况下,墙后填土采用全封闭防水,一般不设泄水孔。
干砌挡土墙可不设泄水孔。
图10—6挡土墙泻水孔及反滤层若墙后填土的透水性不良或可能发生冻胀,应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的高度范围内,填筑不小于0.3m厚的砂加卵石或土工合成材料反滤层。
既可减轻冻胀力对墙的影响,又可防止墙后产生静水压力,同时起反滤作用。
反滤层的顶部与下部应设置隔水层。
(三)防水层为防止水渗入墙身形成冻害及水对墙身的腐蚀,在严寒地区或有浸水作用时,时常在临水面涂以防水层:1、石砌挡土墙,先抹一层M5水泥砂浆(2cm厚),再涂以热沥青(2~3mm);2、混凝土挡土墙,涂抹两层热沥青(2~3mm);3、钢筋混凝土挡土墙,常用石棉沥青及沥青浸制麻布各两层防护,或者加厚混凝土保护层;一般情况下可不设防水层,但片石砌筑挡土墙需用水泥砂浆抹成平缝。
(四)基础埋置深度挡土墙一般采用明挖基础。
当地基为松软土层时,可采用加宽基础、换填或桩基础。
水下基础挖基有困难时,可采用桩基础或沉井基础。
基础埋置深度应按地基的性质、承载力的要求、冻胀的影响、地形和水文地质等条件确定。
挡土墙基础置于土质地基上时,其基础埋深应符合下列要求:1、基础埋置深度不小于1m。
当有冻结且冻结深度小于或等于1m时,应在冻结线以下不小于0.25m(不冻胀土除外);当冻结深度超过1m时,可在冻结线下0.25m内换填弱冻胀土或不冻胀土,但埋置深度不小于1.25m。
不冻胀土层(例如碎石、卵石、中砂或粗砂等)中的基础,埋置深度可不受冻深的限制;2、受水流冲刷时,基础应埋置在冲刷线以下不小于1m;3、路堑挡土墙基础底面应在路肩以下不小于1m,并应低于侧沟砌体底面不小于0.2m。
挡土墙基础置于硬质岩石地基上时,应置于风化层以下。
当风化层较厚,难以全部清除时,可根据地基的风化程度及其相应的承载力将基底埋于风化层中。
置于软质岩石地基上时,埋置深度不小于1m。
挡土墙基础置于斜坡地面时,其趾部埋入深度和距地面的水平距离应符合表10-1的要求。
表10-1斜坡地面墙趾埋入的最小尺寸(m)三、重力式挡土墙的布置挡土墙的布置是挡土墙设计的一个重要内容,通常在路基横断面图和墙址纵断面图上进行。
布置前应现场核对路基横断面图,不满足要求时应补测,并测绘墙址处的纵断面图,收集墙址处的地质和水文等资料。
(一)挡土墙位置的选定1、路堑挡土墙的位置通常设置在路基的侧沟边。
山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处,墙的高度应保证设墙后墙顶以上边坡稳定。
2、路肩挡土墙因可充分收缩坡脚,大量减少填方和占地,当路肩与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近、基础情况相似时,应优先选用路肩墙。
若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低,而且基础可靠时,宜选用路堤墙。
必要时应作技术经济比较以确定墙的位置。
3、当路基两侧同时设置路肩和路堑挡土墙时,一般应先施工路肩墙,以免在施工时破坏路堑墙的基础。
同时要求过路肩墙墙踵与水平面成f角的平面不得伸入到路堑墙的基底面以下,否则应加深路堑墙的基础,或将两者设计成一个整体结构。
4、沿河路堤设置挡土墙时,应结合河流的水文、地质情况以及河道工程来布置,注意应保证墙后水流顺畅,不致挤压河道而引起局部冲刷。
5、滑坡地段的抗滑挡土墙,应结合地形、地质条件,滑面的部位、滑坡推力,以及其它工程,如:抗滑桩、减载、排水等综合考虑;6、带拦截落石作用的挡土墙,应按落石范围、规模、弹跳轨迹等进行考虑;7、受其它建筑物如:房屋、公路、桥涵、隧道等控制的挡土墙,在满足特定的要求下,尚需考虑技术经济条件;(二)纵向布置纵向布置在墙址纵断面图上进行,布置后绘成挡土墙正面图,布置的内容有:1、确定挡土墙的起讫点和墙长,选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。
路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中,或采用锥坡与路堤衔接;当路肩挡土墙、路堤挡土墙兼设时,其衔结处可设斜墙或端墙;与桥台连接时,为防止墙后回填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出,需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。
路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门、翼墙的设置情况平顺衔接;与路堑边坡衔接时,一般将墙高逐渐降低至2m以下,使边坡坡脚不致伸入边沟内,有时也可用横向端墙连接。