擋土墻設(shè)計之探討

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簡介：介紹了擋土墻的設(shè)計,對擋土墻的結(jié)構(gòu)選型、材料選型以及對影響擋土墻安全性的各種因素進(jìn)行了分析,提出擋土墻無論從選型還是在具體設(shè)計或施工中都要貫穿安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則。
關(guān)鍵字：擋土墻，設(shè)計，選型

工程設(shè)計中,經(jīng)常遇到建筑場地起伏不平、高差較大的情況,在這種條件下,既要建筑場地的美觀實用又想最大限度地減少土方量的平整,降低造價,其辦法就是設(shè)置擋土墻。擋土墻有重力式、懸臂式、扶壁式、錨桿式及板樁式等多種形式。在匯隆花園、鴻升花園兩個小區(qū)中就設(shè)計了多種形式的擋土墻,現(xiàn)就設(shè)計中的一點體會論述如下。
1 　擋土墻形式的選用

　　擋土墻除可按結(jié)構(gòu)形式劃分為重力式、懸臂式、扶壁式等外,又可按材料的選用分為磚砌、毛石、混凝土和鋼筋混凝土等幾種。實際情況中的選用應(yīng)根據(jù)工程需要、土質(zhì)情況、材料供應(yīng)、施工技術(shù)及造價等因素合理選擇。

　　1. 1 　重力式擋土墻

　　重力式擋土墻由塊石、毛石砌筑,它靠自身的重力來抵抗土壓力。由于其結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、取材容易而得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)墻背傾角的不同,重力式擋土墻可分為仰斜、豎直和俯斜三種。按主動土壓力大小,重力式擋土墻要優(yōu)先采用仰斜擋土墻,豎直次之,俯斜少用。仰斜式的墻后填土較困難,用于護(hù)坡時較為合理,墻背豎直或俯斜式用于填方較省勁。重力式擋土墻的頂寬不宜小于500 mm ,底寬約為墻高的1/ 2～1/ 3 ,墻高較小且填土質(zhì)量好的墻,初算時底寬可取墻高的1/ 3 。為了減少墻身材料,墻體在地面以下部分可做成臺階式,以增加墻體抗傾覆的穩(wěn)定性。墻底埋深應(yīng)不小于500 mm ,為了增大墻底的抗滑能力,基底可做成逆坡。重力式擋土墻的缺點是當(dāng)墻高超過5 m 時,要保證其穩(wěn)定性,勢必造成很大的體量,材料用量較多,不太經(jīng)濟(jì)。

　　1. 2 　懸臂式和扶壁式擋土墻

　　當(dāng)墻高大于5 m 時,墻的穩(wěn)定主要依靠墻踵懸壁以上土重維持。墻體內(nèi)設(shè)置鋼筋承受拉應(yīng)力,故墻身截面較小,因此,選用鋼筋混凝土懸臂式較為合理。當(dāng)墻高大于10 m 時,豎壁所受的彎矩和產(chǎn)生的撓度都較大,為了經(jīng)濟(jì)合理必須選用扶壁式。扶壁間填土增加抗滑和抗傾覆能力,一般用于重要的大型土建工程。懸臂式和扶壁式擋土墻在設(shè)計計算時,為了使擋土墻產(chǎn)生很好的抗傾覆和抗滑移效果,底板伸入墻內(nèi)的寬度應(yīng)大于墻外的寬度,其合理的寬度應(yīng)是墻外寬度的1. 5 倍～2 倍。墻壁及底板的受力計算可根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行。當(dāng)墻高大于10 m 時,為了減小造價,必須沿墻身縱向,每隔一定距離(0. 3 倍～0. 6 倍墻高) 設(shè)置一道扶壁。扶壁底部伸入土中寬度可取墻高的1/3 較為合理、經(jīng)濟(jì)。在進(jìn)行扶壁式擋土墻設(shè)計時,可將墻身及墻踵作為三邊固定的板,進(jìn)行計算較為正確。

　　1. 3 　錨桿擋土墻

　　錨桿擋土墻由鋼筋混凝土墻板及錨固于穩(wěn)定土層的地錨組成。錨桿可通過鉆孔灌漿、開挖預(yù)埋或擰入等方法設(shè)置。其作用是將墻體所承受的土壓力傳遞到土內(nèi)部,從而維持擋土墻的穩(wěn)定。錨固段應(yīng)在主動狀態(tài)滑動面以外,其長度為3 m～7 m ,錨桿擋土墻可作為邊坡或深基坑坑壁的支護(hù)結(jié)構(gòu)。若基坑鄰近有高層建筑時,為了避免產(chǎn)生不利影響,不宜采用地錨,而應(yīng)采用地下連續(xù)墻或水泥土攪拌樁擋土。

2 　擋土墻的穩(wěn)定性驗算

　　擋土墻的穩(wěn)定驗算包括抗傾覆驗算和抗滑移驗算。擋土墻的截面尺寸一般按試算法確定,即先根據(jù)擋土墻的工程地質(zhì)、填土性質(zhì)以及墻身材料和施工條件等憑經(jīng)驗初步擬定截面尺寸,然后進(jìn)行驗算。如不滿足要求,則修改截面尺寸或采取其他措施。特別需注意的是在軟弱地基上傾覆時,墻趾可能陷入土中,力矩中心點內(nèi)移,導(dǎo)致抗傾覆安全系數(shù)降低,有時甚至?xí)貓A弧滑動而發(fā)生整體破壞。因此,驗算時應(yīng)注意土的壓縮性。作用在擋土墻上的荷載有:墻體受的重力,主動土壓力以及墻底反力和墻面埋入土中部分所受被動土壓力,后者一般可忽略不計,其結(jié)果偏于安全。墻體按實際土的重度計算,計算土壓力時,荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值。在設(shè)計計算中,擋土墻的截面和底寬一般由抗滑移穩(wěn)定驗算控制,但從許多提供的資料來看,擋土墻的破壞,絕大多數(shù)為傾覆所致,這說明在抗滑移方面一般有較大的安全儲備。

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