挡土墙是一种常见的路基挡土结构,根据其位置和结构形式可分为不同的类型。那么挡土墙的分类和构造要求是什么呢?不同结构的挡土墙图纸呢?看完下面,你才真正了解挡土墙。
挡土墙介绍
▉定义
挡土墙是指支撑路基填土或山坡土壤,防止填土或土壤变形和失稳的结构。
各部分的▉名称
在挡土墙的横断面上,直接与被支护土接触的部分称为墙背;
与墙背相对、面向空气的部分称为墙面;
与基础直接接触的部分称为底座;
与底座相对的墙顶面称为墙顶;
底座的前端称为墙趾;
底座的后端称为墙踵。
▉应用范围
当路基满足以下条件时,可考虑修筑挡土墙
1.陡坡路段;
2.以避免大量开挖和降低路堑段的边坡高度;
3.可能发生滑坡、塌方的不良地质地段;
4.高填方区;
5.水蚀严重或长期浸水的沿河路基路段;
6.节约土地、减少拆迁或少占耕地的地段;
7.为保护重要建筑、生态环境或其他特殊需要的地段。
挡土墙的分类
▉根据挡土墙的位置划分:
路堑挡土墙:设置在路堑边坡底部,主要用于支护开挖后无法自行稳定的边坡,同时可以减少开挖次数,降低开挖边坡高度。
路肩挡土墙:设置在路肩处,墙顶是路肩的一部分,其用途与路堤墙相同。还可以保护路线附近现有的重要建筑。
路堤挡土墙:设置在高填方路堤或陡坡路堤下,可防止路堤边坡或路堤沿基底滑动,同时可收缩路堤坡脚,减少填方量,减少拆迁占地面积。
边坡挡土墙:设置在路堑或路堤上方,用于支撑边坡上的覆盖层、破碎岩层或滑坡体。
沉入式挡土墙:沿着河堤,在靠近水的一侧设置挡土墙,可以防止水对路基的冲刷和侵蚀,也是减少河床被压缩的有效措施。
▉按挡土墙的结构形式划分(这里只涉及几种常见的挡土墙):
重力式挡土墙:利用挡土墙本身的重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定性。是目前国内常用的挡土墙。
常见的重力式挡土墙高度一般在5 ~ 6m以下,大多采用结构简单的梯形断面形式。对于超高重力式挡土墙(一般指6 m以上的挡土墙),有半重力式、重力平衡式等多种形式。
重力式挡土墙根据其背后的坡度可分为以下几种类型(如下图所示):
重力式挡土墙和悬臂式挡土墙示意图(如下图所示):
薄壁挡土墙:包括悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙;一般墙高6m以内采用悬臂式,6m以上采用支墩式。
◆悬臂式挡土墙:由立板(墙板)和底板(趾板和跟板)两部分组成,其一般形式如下图所示:
◆扶壁式挡土墙:当挡土墙墙高h>10m时,为增加悬臂的抗弯刚度,沿墙纵向每隔0.8~1.0m设置一个扶壁。
锚杆挡土墙:包括锚杆式和锚板式。
◆锚式挡土墙:是由预制钢筋混凝土柱和挡土板组成的墙体,结合水平或倾斜的钢锚。锚杆的一端与立柱连接,另一端锚固在山坡深处稳定的岩层或土层中。
◆固定板式挡土墙:是由钢筋混凝土墙、钢拉杆、锚定板以及它们之间的填充物形成的一种组合式挡土结构。
加筋土挡土墙:是在土体中增加拉筋,利用拉筋与土体之间的摩擦力来改善土体的变形条件和工程特性,从而达到稳定土体的目的。它由面板和撑条组成,填充物和撑条之间的摩擦力使填充物和撑条结合成一个整体。
★各挡土墙的适用条件:
▉根据墙上的材料:
砌石挡土墙:
混凝土挡土墙:
钢筋混凝土挡土墙:
挡土墙的结构组成
▉墙结构
1.墙的后面
斜墙背适用于截墙和墙趾处地面平坦的肩墙或堤墙。斜墙背面的坡度不应小于1:0.3,通常在1: 0.15至1: 0.25之间。
斜墙背适用于堤墙、肩墙,一般为1:0.15~1:0.25,4m以下的矮墙可采用直墙背。
凸折线墙背面多用于截墙或肩墙,上下墙墙高比一般为2:3。
重量墙适用于陡峭山区地形的肩墙、堤墙,也可用于截墙。上墙坡度为1:0.25~1:0.45,下墙约为1:0.25,上下墙高度比一般为2:3。
2.墙壁
一般墙体都是平的,起始坡度要与墙背坡度相协调,直接影响挡土墙的高度。因此,当地面横坡较陡时,墙的坡度一般为1:0.05~1:0.20,矮墙可用陡墙。当地面比较平坦时,1:0.20~1:0.35一般比较经济。
3.墙的顶部
顶墙宽度最小,砂浆挡土墙不小于50cm,干墙不小于60cm。圬工肩墙顶一般应由粗石或混凝土制成,帽厚40厘米。如果不做帽,对于肩墙、截墙,墙顶用大石头砌,用砂浆勾缝,或顶面用2cm厚的5号砂浆找平。干砌挡墙顶部50cm高度范围内,应采用25号砂浆砌筑,以增加墙体的稳定性。一般情况下,干砌挡土墙的高度不应大于6m。
4.栅栏
为保证交通安全,在地势陡峭或过高或过长的路肩墙顶部应设置护栏。为保持路肩的最小宽度,护栏内侧边缘与路面边缘的距离,二、三级路面不小于0.75米,四级路面不小于0.5米。护栏有两种:墙式和柱式。使用的材料,护栏的高度和宽度取决于实际需要。
基本结构
1.基型
大多数挡土墙直接建在天然地基上。
当基础局部承载力不足且墙趾处地形较为平坦,墙体超过一定高度时,为了减小基础的压应力,增加抗倾覆稳定性,往往要扩大基础。
当局部压应力超过地基承载力太多时,就需要加宽。为避免加宽部分台阶过高,可采用钢筋混凝土底板。
当地基为软土时,可用砾石、碎石、矿渣或灰土进行换填。
当挡土墙建在陡坡上,且地基为完整、稳定、坚硬的对地基不产生侧压力的岸岩时,可设置阶梯式基础,以减少基坑开挖,节省砌筑。
如果基础有短的缺口(如深沟等。)或难以挖基础(如水下施工),可采用拱形基础。
2.基础埋深
◆对于土质基础,基础埋深应符合下列要求:
(1)无冲刷时,应在自然地面以下至少1米;
(2)如有冲刷,应在冲刷线以下至少1m;
(3)受冻胀影响时,应在冻结线以下不小于0.25m,冻结深度超过1m时,应为1.25m,但基础应夯实一定厚度的砂或碎石垫层,垫层底部也应在冻结线以下不小于0.25m。
碎石、砾石和砂土地基,不考虑冻胀,但基础埋深不应小于1m。
对于基石,应清除表面的风化层,并将基础嵌入岩层中一定深度。当风化层较厚,表面难以完全清除时,可根据地基的风化程度和允许承载力,将基础埋入风化层中。
当挡土墙位于不良地质区域,地基土中可能出现滑动面时,应检查地基的抗滑稳定性,将地基底部埋入滑动面以下,或采取其他措施防止挡土墙滑动。
基础采用明挖基础。当基础位于大于5%的纵坡上时,基础应设置成阶梯状。
▉排水设施
挡土墙的排水措施通常包括地面排水和墙身排水。
地面排水主要是防止地表水渗入墙后的土壤或地基。地面排水有以下几种方法:
1.设置地面排水沟以拦截地表水。
2.夯实回填土顶面,疏松表层土壤,防止雨水和水下渗透。必要时可设置摊铺层。
3.路堑挡土墙坡脚前的边沟应铺砌加固,防止边沟水渗入地基。
墙壁排水:
砂浆块(片)石墙应在墙前地面以上设置排水管(图A);当墙体较高时,可在墙体上部增设排水孔(图B)。排水孔的大小可根据排水量的大小而定,可分别采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔或直径为5~10cm的圆孔。孔间距一般为2 ~ 3m沉入式挡土墙,孔距一般为1.0~1.5m,干旱地区可适当加大,孔上下错开。下部排水孔的出口应高出墙前地面或水位0.3m。
为防止水渗入地基,下排水孔底部应铺设30cm粘土隔水层,排水孔进水口应设置粗粒反滤层,以免堵塞隧道。当墙背填土透水性差或可能发生冻胀时,应在最低排水孔至墙顶以下0.5m范围内铺设厚度不小于0.3m的砂卵石。
▉沉降缝伸缩缝
设计时沉降缝和伸缩缝一般设置在一起,沿路线方向每隔10~15m设置一个缝,起到两者的作用。接缝宽度为2~3cm,可用水泥填塞接缝。但在渗水量大、填料易流失或冻害严重的地区,宜采用沥青麻筋或涂沥青木板等弹性材料,沿内、外、顶填筑,填筑深度不小于0.15m
干砌挡土墙接缝的两侧,应采用平石做成竖缝。