對擋土墻設計中幾個問題的探討

1、<p>　　對擋土墻設計中幾個問題的探討</p><p>　　摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，帶動了建設行業(yè)的大發(fā)展，在這發(fā)展過程中也發(fā)現(xiàn)相關一些問題，比如擋土墻的安全設計、施工問題。介于此，本文通過我國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計。最后，就擋土墻安全保障問題闡述一些意見，及擋土墻設計提供相關借鑒資料。 </p><p>　　關鍵詞：擋土墻；設計；問題；探討

2、</p><p>　　中圖分類號： S611 文獻標識碼： 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，地震會對其局部造成皮環(huán)，最終導致其結構變形，甚至坍塌此類事例在實際工程中時有出現(xiàn)，造成的經(jīng)濟損失及次生損失較大。在很多時候，地震會引起擋土墻側向移動、沉降、傾覆甚至倒塌。由于目前人

3、們對地震的破壞程度及很多相關因素都很難進行確定，因此在設防烈度7度以上的地域，對擋土墻在地震時的穩(wěn)定性應進行校核。在巖土地震工程中，擋土墻抗震設計是重點內容之一，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>　?。ㄒ唬┟魍诨?</b></p><p>　　在其頂部設置截水溝(雨季)，開挖前確定

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

5、能進行下一步工序。 </p><p><b>　?。ǘ┬顾自O置 </b></p><p>　　應在每隔2～3m交錯設置泄水孔，用Φ10PVC管砌在墻內順著泄水孔排水坡度，在墻背設置泄水孔時直接留置lOcmxl5cm矩形孔，應設置厚度在0.3m以上的反濾層在進水一側，設置粘土隔水層在最低排水一側，切忌應夯實、整平粘土隔水層。 </p><p>

6、;　?。ㄈ┗靥钔?、勾縫 </p><p>　　隨砌隨填上、下?lián)醯幕靥钔敛糠?，采用不含對基礎及墻體具有侵蝕作用的碎石土夯實，夯實系數(shù)≥0.94。勾縫需墻身砌筑完成方可，勾平縫時宜采用M10水泥砂漿，力求美觀自然。 </p><p>　?。ㄋ模┢艍仓?</p><p>　　設預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，采用水平分段，重新支模于上一層

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

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

9、p><p>　　為了獲取設計、施工所需的土性參數(shù)，對現(xiàn)場雜填土進行了室內土工試驗。試驗以現(xiàn)場土為主要填料，分別進行了1:9灰土、0.6:9.4灰土的力學性質試驗和物理性質試驗，以便為設計提供所需的土工參數(shù)，奠定優(yōu)化設計與質量控制的基礎。通過試驗，設計建議擋土墻后填土選用0.6:9.4的灰土，壓實系數(shù)不得小于0.97(實際不小于0.93 )。試驗獲得，對于0.6:9.4灰土的抗剪強度指標C、Φ值均較高，而且隨著時間的推

10、移，后期灰土的強度將進一步提高，試驗結果如表1所示。 </p><p><b>　　表1 </b></p><p><b>　　2、計算基本參數(shù) </b></p><p>　　本設計采用L型懸錨式擋土墻，墻高12m，墻身寬0.4 m，底板總長(含墻趾臺階、基礎及墻踵拖板)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。懸錨式擋土墻其設計斷而如圖1所示。 </p><p><b>　　圖1 </b></p><p>　　根據(jù)大量建設經(jīng)驗，可假定荷載為35kN/m2 ，0.6:9.4的灰土重度，取18kN/m3(通過試驗獲得)?？紤]現(xiàn)場施工的不確定性并結合工程經(jīng)驗，取0.6:9.4灰土的內聚力C=40kPa，內摩擦角Φ=350來進行設計。 </p>

12、<p>　　3、錨定板拉桿軸心受拉承載力設計值計算 </p><p>　　土當量計算重度(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，進行土坡穩(wěn)定性計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，不滿足國標GB50330-2002《建筑邊坡工程技術規(guī)范》中對邊坡穩(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。頂部兩道錨定板拉桿長度取10m，底下三道錨定板拉桿長度取7m。錨定板長寬為0.35 m，厚度為0.3m。錨定板拉桿有效錨固長度計算: </p><p>　　L1=12/tan620=6.38m </p><p>　　因此，計算得到

14、第一至第五道拉桿的有效錨固長度分別為: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。大量工程實踐表明，土釘在土體中應力松弛效應明顯，設計時，考慮到必要的安全性及應力松弛特性，對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、拉桿設計 </b></p><p>　　主要是由擋土墻的移動所產(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影響，因此布設拉桿必須合理，使立壁的受力比較均勻，對混凝土用量與節(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，預埋鋼筋焊接拉桿的立壁和錨定板。立壁水平支點就是拉桿與墻立壁的連接處，支點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的水平反力的總和。拉桿斷面尺寸設計，拉桿長度設計以及防銹措施是拉桿設計中的主要內容。 </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計穩(wěn)定、強度驗算完成之后，采取措施保證其安全性。 </p><p>　?。ㄒ唬跬翂A加固措施 </p>

17、<p>　　1、為加固擋土墻，可在墻址處設置寬度大于20cm的臺階以拓寬其基底，減小其基底的壓應力，保證擋土墻的穩(wěn)定. </p><p>　　2、為使基底壓應力擴散，可用砂礫、碎石、礦渣等；換填擋土墻地基的松軟土層。 </p><p><b>　　（二）排水措施 </b></p><p>　　應在墻前地面以上設置一排泄水孔，對于漿砌

18、石擋土墻，可在墻上部加設泄水孔采用1Ox10cm的方孔或圓孔，當墻較高時，2～3米的孔眼間距，設置泄水孔進水口應設置反濾材料時上下排泄水孔錯開，并用水泥板封堵墻背泄水孔的進水口。 </p><p>　?。ㄈ┏两悼p與伸縮縫的設置 </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的變異，設置沉降縫，同時，為了減少砌體因收縮硬化和溫度變化作用而產(chǎn)生裂縫，需設置伸縮縫擋

19、土墻的沉降縫和伸縮縫設置在一起，每隔10～15m設置一道，縫寬2～3cm，自墻頂做至基底，縫內宜用瀝青麻絮、瀝青竹絨或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料沿墻的內、外、頂三側填塞，填塞深度不小于15cm。 </p><p><b>　　四、結語 </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不能維持自身穩(wěn)定的土體進行加固，以保持土體的穩(wěn)定性。

20、當前施工中采用位移方法對擋土墻進行抗震設計是較為合理的，也是以后發(fā)展的方向，該方法避免了在抗震設計中出現(xiàn)重復驗算的現(xiàn)象，降低了設計計算量，使得擋土墻的設計結構具有可靠性，從而為擋土墻的抗震設計提供了借鑒意義。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]馬林,邵生俊,陳昌祿.黃土結構性對擋土墻土壓力的影響分析[J].地下空間與工程學報