對(duì)擋土墻設(shè)計(jì)中幾個(gè)問題的探討

1、<p>　　對(duì)擋土墻設(shè)計(jì)中幾個(gè)問題的探討</p><p>　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了建設(shè)行業(yè)的大發(fā)展，在這發(fā)展過程中也發(fā)現(xiàn)相關(guān)一些問題，比如擋土墻的安全設(shè)計(jì)、施工問題。介于此，本文通過我國(guó)常見的擋土墻的施工方法，并且舉例分析了懸錨式擋土墻設(shè)計(jì)。最后，就擋土墻安全保障問題闡述一些意見，及擋土墻設(shè)計(jì)提供相關(guān)借鑒資料。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：擋土墻；設(shè)計(jì)；問題；探討

2、</p><p>　　中圖分類號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　擋土墻在地震過程中受到的破壞很常見，地震會(huì)對(duì)其局部造成皮環(huán)，最終導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)變形，甚至坍塌此類事例在實(shí)際工程中時(shí)有出現(xiàn)，造成的經(jīng)濟(jì)損失及次生損失較大。在很多時(shí)候，地震會(huì)引起擋土墻側(cè)向移動(dòng)、沉降、傾覆甚至倒塌。由于目前人

3、們對(duì)地震的破壞程度及很多相關(guān)因素都很難進(jìn)行確定，因此在設(shè)防烈度7度以上的地域，對(duì)擋土墻在地震時(shí)的穩(wěn)定性應(yīng)進(jìn)行校核。在巖土地震工程中，擋土墻抗震設(shè)計(jì)是重點(diǎn)內(nèi)容之一，需引起足夠的重視。 </p><p>　　一、常見的擋土墻的施工方法 </p><p><b>　　（一）明挖基坑 </b></p><p>　　在其頂部設(shè)置截水溝(雨季)，開挖前確定

4、其開挖線需根據(jù)地質(zhì)情況，進(jìn)行開挖要嚴(yán)格按照開挖線。置于巖中的墻背時(shí)，進(jìn)行放樣可直接按擋土墻的斷面墻背的坡度進(jìn)行，上、下段同時(shí)施工，開挖土質(zhì)地基主要用機(jī)械(履挖)進(jìn)行開挖，鋪以人工修整成型；采用爆破石基坑，抬運(yùn)在距基底10～15cm處時(shí)，人工清理，標(biāo)高用人工修整鑿平，傾斜基底不得以填補(bǔ)方法筑成斜面開挖成型的基坑。如遇雨天，保證基底無浸泡，在坑內(nèi)設(shè)排水溝，集水井疏干積水。另外，埋入深度及基底地質(zhì)情況均需復(fù)核在基坑成型時(shí)，不符則應(yīng)采取措施，才

5、能進(jìn)行下一步工序。 </p><p><b>　　（二）泄水孔設(shè)置 </b></p><p>　　應(yīng)在每隔2～3m交錯(cuò)設(shè)置泄水孔，用Φ10PVC管砌在墻內(nèi)順著泄水孔排水坡度，在墻背設(shè)置泄水孔時(shí)直接留置lOcmxl5cm矩形孔，應(yīng)設(shè)置厚度在0.3m以上的反濾層在進(jìn)水一側(cè)，設(shè)置粘土隔水層在最低排水一側(cè)，切忌應(yīng)夯實(shí)、整平粘土隔水層。 </p><p>

6、;　?。ㄈ┗靥钔痢⒐纯p </p><p>　　隨砌隨填上、下?lián)醯幕靥钔敛糠?，采用不含?duì)基礎(chǔ)及墻體具有侵蝕作用的碎石土夯實(shí)，夯實(shí)系數(shù)≥0.94。勾縫需墻身砌筑完成方可，勾平縫時(shí)宜采用M10水泥砂漿，力求美觀自然。 </p><p>　?。ㄋ模┢艍仓?</p><p>　　設(shè)預(yù)埋拉桿及鋼管架支撐采用組合鋼模；由于斷面較大在灌注砼時(shí)，采用水平分段，重新支模于上一層

7、(每次立模高度為2米預(yù)埋拉桿)在斜向分層澆筑及摻加片石砼強(qiáng)度達(dá)70%可拆模，采用Φ16鋼筋自行加工預(yù)埋內(nèi)拉桿。 </p><p><b>　　二、舉例 </b></p><p><b>　　（一）工程概況 </b></p><p>　　擬建場(chǎng)地位于阿勒泰地區(qū)哈巴河縣托庫孜巴依金礦內(nèi)，根據(jù)選礦工藝要求及現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況粉礦倉及其

8、附屬設(shè)施需建設(shè)在高位，與后續(xù)工藝廠房存在較大高差。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解，在2006年由于鄰近場(chǎng)地建設(shè)大量取土，在場(chǎng)地西側(cè)地段，形成一個(gè)深約15.0m的矩形取土坑，2009年開始回填，現(xiàn)場(chǎng)地勘探點(diǎn)處地而高程介于623.41~650.90m之間，地基持力層為圓礫土。 </p><p>　?。ǘ义^式擋土墻設(shè)計(jì) </p><p><b>　　1、室內(nèi)土工試驗(yàn) </b></

9、p><p>　　為了獲取設(shè)計(jì)、施工所需的土性參數(shù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)雜填土進(jìn)行了室內(nèi)土工試驗(yàn)。試驗(yàn)以現(xiàn)場(chǎng)土為主要填料，分別進(jìn)行了1:9灰土、0.6:9.4灰土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)和物理性質(zhì)試驗(yàn)，以便為設(shè)計(jì)提供所需的土工參數(shù)，奠定優(yōu)化設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。通過試驗(yàn)，設(shè)計(jì)建議擋土墻后填土選用0.6:9.4的灰土，壓實(shí)系數(shù)不得小于0.97(實(shí)際不小于0.93 )。試驗(yàn)獲得，對(duì)于0.6:9.4灰土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C、Φ值均較高，而且隨著時(shí)間的推

10、移，后期灰土的強(qiáng)度將進(jìn)一步提高，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。 </p><p><b>　　表1 </b></p><p><b>　　2、計(jì)算基本參數(shù) </b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用L型懸錨式擋土墻，墻高12m，墻身寬0.4 m，底板總長(zhǎng)(含墻趾臺(tái)階、基礎(chǔ)及墻踵拖板)4m，底板厚0.5m。扶壁肋凈距5m，肋寬0.8 m

11、，擋土墻埋深1. 8m。懸錨式擋土墻其設(shè)計(jì)斷而如圖1所示。 </p><p><b>　　圖1 </b></p><p>　　根據(jù)大量建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，可假定荷載為35kN/m2 ，0.6:9.4的灰土重度，取18kN/m3(通過試驗(yàn)獲得)?？紤]現(xiàn)場(chǎng)施工的不確定性并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，取0.6:9.4灰土的內(nèi)聚力C=40kPa，內(nèi)摩擦角Φ=350來進(jìn)行設(shè)計(jì)。 </p>

12、<p>　　3、錨定板拉桿軸心受拉承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算 </p><p>　　土當(dāng)量計(jì)算重度(含坡頂建筑物荷載) γ=20.5kN/m3，基于土坡穩(wěn)定性分析的無限條分法四，進(jìn)行土坡穩(wěn)定性計(jì)算獲得的破壞而弦線角a=620,滑移半徑約為79 m，土坡的穩(wěn)定性系數(shù)為1.148，不滿足國(guó)標(biāo)GB50330-2002《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》中對(duì)邊坡穩(wěn)定性的要求，所以必須采取措施增加其穩(wěn)定性。 </p>

13、<p>　　本工程擬采用錨定板扶壁式擋土墻，擋土墻后采用5道錨定板，上部第一道錨定板至擋墻頂部的距離為2.5m,其余豎直向間距為2m，水平向間距為2m。頂部?jī)傻厘^定板拉桿長(zhǎng)度取10m，底下三道錨定板拉桿長(zhǎng)度取7m。錨定板長(zhǎng)寬為0.35 m，厚度為0.3m。錨定板拉桿有效錨固長(zhǎng)度計(jì)算: </p><p>　　L1=12/tan620=6.38m </p><p>　　因此，計(jì)算得到

14、第一至第五道拉桿的有效錨固長(zhǎng)度分別為:4.5m、5.5m、3.6m、4.6m和5.7m，第一至第五道錨定板拉桿的軸心受拉極限承載力值分別為: 378kN、462kN、302kN、386kN和479kN。大量工程實(shí)踐表明，土釘在土體中應(yīng)力松弛效應(yīng)明顯，設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到必要的安全性及應(yīng)力松弛特性，對(duì)于第一道和第二道拉桿，取軸心受拉極限承載力值150kN，第三道、第四道和第五道拉桿取軸心受拉極限承載力值130kN。 </p>&l

15、t;p><b>　　4、拉桿設(shè)計(jì) </b></p><p>　　主要是由擋土墻的移動(dòng)所產(chǎn)生的懸錨式擋土墻拉桿的受力變化。墻身的受力情況直接受到拉桿的布設(shè)影響，因此布設(shè)拉桿必須合理，使立壁的受力比較均勻，對(duì)混凝土用量與節(jié)省鋼筋是十分重要的。連接墻壁和錨定板的受力桿件就是拉桿，預(yù)埋鋼筋焊接拉桿的立壁和錨定板。立壁水平支點(diǎn)就是拉桿與墻立壁的連接處，支點(diǎn)反力就是拉桿拉力的數(shù)值。墻面所受到的總土

16、壓力的水平分力等于各層拉桿的拉力與懸錨式擋土墻基礎(chǔ)的水平反力的總和。拉桿斷面尺寸設(shè)計(jì)，拉桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)以及防銹措施是拉桿設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容。 </p><p>　　三、擋土墻安全保障一些意見 </p><p>　　為保證擋土墻的安全性，可以在擋土墻截面設(shè)計(jì)穩(wěn)定、強(qiáng)度驗(yàn)算完成之后，采取措施保證其安全性。 </p><p>　?。ㄒ唬跬翂A(chǔ)加固措施 </p>

17、<p>　　1、為加固擋土墻，可在墻址處設(shè)置寬度大于20cm的臺(tái)階以拓寬其基底，減小其基底的壓應(yīng)力，保證擋土墻的穩(wěn)定. </p><p>　　2、為使基底壓應(yīng)力擴(kuò)散，可用砂礫、碎石、礦渣等；換填擋土墻地基的松軟土層。 </p><p><b>　?。ǘ┡潘胧?</b></p><p>　　應(yīng)在墻前地面以上設(shè)置一排泄水孔，對(duì)于漿砌

18、石擋土墻，可在墻上部加設(shè)泄水孔采用1Ox10cm的方孔或圓孔，當(dāng)墻較高時(shí)，2～3米的孔眼間距，設(shè)置泄水孔進(jìn)水口應(yīng)設(shè)置反濾材料時(shí)上下排泄水孔錯(cuò)開，并用水泥板封堵墻背泄水孔的進(jìn)水口。 </p><p>　?。ㄈ┏两悼p與伸縮縫的設(shè)置 </p><p>　　為避免地基不均勻沉降引起墻身開裂，需按墻高和地基性質(zhì)的變異，設(shè)置沉降縫，同時(shí)，為了減少砌體因收縮硬化和溫度變化作用而產(chǎn)生裂縫，需設(shè)置伸縮縫擋

19、土墻的沉降縫和伸縮縫設(shè)置在一起，每隔10～15m設(shè)置一道，縫寬2～3cm，自墻頂做至基底，縫內(nèi)宜用瀝青麻絮、瀝青竹絨或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料沿墻的內(nèi)、外、頂三側(cè)填塞，填塞深度不小于15cm。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b></p><p>　　擋土墻是通過自身的重力或借助部分土體的重力共同對(duì)不能維持自身穩(wěn)定的土體進(jìn)行加固，以保持土體的穩(wěn)定性。

20、當(dāng)前施工中采用位移方法對(duì)擋土墻進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)是較為合理的，也是以后發(fā)展的方向，該方法避免了在抗震設(shè)計(jì)中出現(xiàn)重復(fù)驗(yàn)算的現(xiàn)象，降低了設(shè)計(jì)計(jì)算量，使得擋土墻的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)具有可靠性，從而為擋土墻的抗震設(shè)計(jì)提供了借鑒意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]馬林,邵生俊,陳昌祿.黃土結(jié)構(gòu)性對(duì)擋土墻土壓力的影響分析[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)