重力式挡土墙在某滑坡治理工程施工图设计中的应用
作者:徐思东
来源:《科协论坛·下半月》2012年第11期
摘要:介绍重力式挡土墙的设计要点,并通过某滑坡治理工程施工图设计方案实例,给出了较为合理的挡土墙计算要点和施工措施,为安全、经济地选择治理边坡方案提供参考。 关键词:重力式挡土墙 抗滑移稳定性 抗倾覆稳定性
中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)011-006-02
挡土墙是防护中小型滑坡的有效措施,根据挡土墙稳定的机理不同,挡土墙有很多种类型,主要有重力式挡土墙、衡重式挡土墙、薄壁式挡土墙、锚定式挡土墙、加筋挡土墙等。其中重力式挡土墙由混凝土和块石砌筑而成,是一种依靠自身重力来抵抗土压力作用的构筑物,因其结构简单、施工方便,易于就地取材等优势,在房屋建筑、道路、铁路、桥梁等地势高差变化较大的工程中得到广泛的应用。 1 重力式挡土墙设计要点
重力式挡土墙的设计,首先应根据挡土墙的抗滑移要求来确定挡土墙的总工程量,然后再进行细部尺寸的调整,从而达到挡土墙的抗倾覆要求。设计要结合工程所处地的地质、水文、地势等情况,根据以下几点确定挡土墙的截面形式、尺寸和土压力。
重力式挡土墙按照墙倾角的不同,分为仰斜式、竖直式和俯斜式三种,仰斜墙体适合墙前地形平坦的地势,设计坡度不宜缓于1:0.4,由于所受主动土压力最小,故墙身截面较经济;竖直墙体适合墙前地形较陡的地势,所受土压力居中,设计坡度一般在1:0.2~1:0.05之间;俯斜墙体所受土压力最大,通常在地面横坡陡峻时采用,设计坡度不宜缓于1:0.25,且墙面坡应尽量与墙背坡平行。因而我们需根据工程实际条件,选择不同的挡土墙截面形式。 重力式挡土墙截面尺寸的设计首先应根据构造要求,参考以往成功的设计经验,初步拟定出试算的截面尺寸,如墙顶宽不小于500mm,底宽约为墙高的1/3~1/2,当墙高较小且填土质量好的墙,初算时底宽可取墙高的1/3,墙底埋深不小于500 mm,墙背墙面满足放坡要求等,然后再按假定截面尺寸进行验算和调整,如不满足要求,则应修改截面尺寸或采取其它措施,直到满足为止。根据实际经验,当重力式挡土墙高度大于6m时,其稳定性和地基承载力均不如锚定式挡土墙,所以除非特殊情况,高度超过6m的挡土墙不采用重力式挡土墙。
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正确计算土压力,确定土压力的大小、方向与分布情况,直接关系挡土墙设计是否安全经济。它的计算涉及到墙身、填土与地基三者之间的共同作用,较为复杂。目前计算土压力的理论和方法有很多,其中库伦理论较适用于砂性土,计算所得的主动土压力值与实际情况很为接近,是应用较为广泛的一种土压力计算方法。 2 设计实例
3 挡土墙结构设计及验算 3.1 挡土墙参数设计
对隐患滑坡坡脚设置挡土墙进行支挡。设计挡土墙高7m,顶宽2m,底宽约6.6m,基础埋深2米,基底应置于强风化砂岩上。面坡倾斜坡度1:0.25,背坡倾斜坡度1:0.3;墙底水平;墙趾宽0.75米,高2米,倾斜坡度1:0.25。采用浆砌块石砌筑(内置泄水孔),详见图1。
3.2 滑坡推力计算
根据受灾程度、施工难度及工程投资等因素,本滑坡防治工程属Ⅲ级防治工程,按自重+暴雨工况设计,抗滑安全系数取1.15、抗倾覆安全系数取1.5。滑坡推力计算参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》附录A1.2方法计算,计算结果见表1。 3.3 挡土墙结构设计验算 4 施工要点
(2)墙体用M7.5浆砌块石,块石应新鲜且不易风化,强度不低于MU40,砂浆须饱满,施工采用座浆法,块石表面应清洗干净。墙顶用1:3水泥砂浆抹成5%外斜护面,厚度为30mm。外露面用1:1.5砂浆勾凸缝。
(3)挡土墙沿长度方向每隔15m及转折处设置一道伸缩缝,缝宽30mm,缝中填沥青麻筋、沥青木板或其它有弹性的防水材料,沿内外顶三方填塞深度200mm。 (5)墙后填土应分层夯实,密实度不小于85%。填方区及削方区种植草皮。 5 体会
重力式挡土墙具有结构简单,施工方便,易于就地取材等优点,工程中应用广泛。在采用重力式挡土墙设计方案时,无论从选型还是在具体设计或施工中都贯穿着安全、经济、合理的原则,设计中应注意墙背填土内摩擦角、土对挡土墙背的摩擦角及地基土对墙基底的摩擦系数等参数的影响,根据现场试验和传统资料准确选用,尤其在地形复杂的山区或丘陵现场,挡土
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墙工程复杂且投资比重大,应与其他工程方案进行技术经济比较,分析其技术可行性和经济的合理性。 参考文献:
[1] DZ/T 0219-2006.滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].北京:中国标准出版社,2006. [2] GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
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