淺談?chuàng)跬翂x型與設(shè)計(jì)技術(shù)

[摘要]擋土墻是一種能夠抵抗側(cè)向土壓力，用來(lái)支撐天然邊坡或人工邊坡，保持土體穩(wěn)定的構(gòu)筑物。文章介紹了擋土墻的設(shè)計(jì)，對(duì)擋土墻的結(jié)構(gòu)選型，材料選擇以及對(duì)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(wú)論從選型還在具體設(shè)計(jì)或施工中，都要遵守安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則。

[關(guān)鍵詞]擋土墻；選型；設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的飛躍式發(fā)展，城市建設(shè)也得到相當(dāng)程度的發(fā)展，建筑空間和綠地的減少以及我國(guó)道路交通的快速發(fā)展，為了節(jié)約土地美化城市，擋土墻工程則成為極為重要的一部分。合理的擋土墻首先要有好的設(shè)計(jì)，好的設(shè)計(jì)較為關(guān)鍵的是要有好的選型，合理的選型關(guān)系到工程經(jīng)濟(jì)與否，安全與否。在地勢(shì)復(fù)雜的高山地區(qū)，地勢(shì)高低不平，高差突出，在建設(shè)時(shí)，為了保證工程的安全經(jīng)濟(jì)，美觀實(shí)用，這是采取設(shè)置擋土墻，擋土墻則成為工程建設(shè)中的重要部分。

擋土墻有重力式、減力板式、懸臂式、扶壁式錨桿式及板樁式等多種形式，這些形式各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中針對(duì)其各自特點(diǎn)合理運(yùn)用，方能取得安全、合理、經(jīng)濟(jì)的效果。

1、概述

工程中采用擋土墻的目的是用來(lái)抵抗土的側(cè)向壓力，防止邊坡滑塌或修建人工的邊坡，是一種對(duì)結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用的輔助結(jié)構(gòu)物。常見的一些按材料劃分的擋土墻有混凝土擋土墻、加筋擋土墻和磚（石）砌擋土墻等類型。按擋土墻的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行劃分主要有重力式擋土墻、懸臂式（扶壁式）擋土墻、減力板式擋土墻和錨桿式擋土墻等形式。在進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的因素便是，作用于擋土墻上的荷載，一般常見的荷載有土（水）壓力、地面荷載、施工荷載及溫度效應(yīng)等。擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算的內(nèi)容包括以下幾項(xiàng)：（1）土（水）壓力的計(jì)算。（2）抵抗傾覆和抵抗滑移能力的檢驗(yàn)。（3）地基對(duì)擋土墻承載力大小的檢驗(yàn)。當(dāng)前，計(jì)算土壓力的方法很多，但結(jié)合多方因素綜合考慮，W.J.M朗金（Ran Kine）理論和C.A庫(kù)倫（Coulomb）理論是用的比較廣泛的，其計(jì)算結(jié)果一般是偏于安全的。同時(shí)在計(jì)算是由于受到水的影響，因結(jié)合工程所在的地理位置、氣候條件及地質(zhì)條件綜合考慮地下水的位置。

2、擋土墻的選型

選型是擋土墻設(shè)計(jì)中較為關(guān)鍵的一步，有了好的形式才能有好的設(shè)計(jì)，下面重點(diǎn)介紹按擋土墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類的各種形式的擋土墻，如重力式擋土墻、懸臂式（扶壁式）擋土墻、減力板式擋土墻和錨桿式擋土墻等，在實(shí)際施工中應(yīng)結(jié)合工程的類型，當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)狀況，以及擋墻材料的選擇等進(jìn)行合理的選型，并對(duì)各種形式的擋土墻適用范圍和設(shè)計(jì)應(yīng)注意的因素進(jìn)行介紹。

2.1重力式擋土墻。重力式擋土墻是最為常用的一種形式，主要是用塊石砌筑而成，靠自身的龐大重力來(lái)抵抗土（水）的側(cè)壓力。由于其具有造型簡(jiǎn)單，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)而得到較為廣泛的采納。一般根據(jù)擋土墻的墻背傾角的不同如仰斜、豎直和俯斜三種形式，因仰斜的受力較好一般優(yōu)先選用，對(duì)俯斜重力式擋土墻則較為少用。但俯斜和豎直的重力式擋土墻由于其填土較為方便，特殊情況下可以采用，而仰斜式重力擋土墻由于填土不容易，但護(hù)坡時(shí)比較合理。設(shè)計(jì)時(shí)常在地面以下的部分做成臺(tái)階式的以便增加擋墻的抗傾覆能力。同樣為了提高擋墻的抗滑移能力，常在基底做成逆坡形式的。如果擋墻的高度超過(guò)一定的范圍則，這樣要保證擋墻穩(wěn)定性則會(huì)耗費(fèi)大量的材料和人力物力。

2.2減力板式擋土墻。減力板式擋土墻的是一種和重力式擋土墻的工作原理有共同點(diǎn)的一種形式的擋墻，起重要作用的常為擋墻中間部位的減力板，其作用為削減板側(cè)的土壓力，以使傳遞擋墻底部的土壓力減小，減力板擋土墻的截面斷面小，較重力式擋土墻節(jié)省材料。這種擋墻主要適用于高度介于五至八米的墻高，這種高度是比較合理適用的。設(shè)計(jì)減力板擋土墻時(shí)，擋墻的各部分尺寸是有一定聯(lián)系的，如墻的底寬為墻高的2/5，板寬為墻高的1/3，墻底的埋深應(yīng)滿足一定要求如大于60cm等。

2.3錨桿擋土墻。錨桿擋土墻，顧名思義這種擋土墻是和錨桿的作用分不開的，主要是由混凝土墻板和地錨組成的。起主要作用的為地錨，其為錨固于土層的地錨，錨桿可通過(guò)鉆孔然后灌入漿液。錨桿的主要作用是將整個(gè)墻體所受到的土體壓力通過(guò)錨桿傳遞到土體中，將墻體與土體通過(guò)錨桿進(jìn)行連接，同時(shí)也將土壓力進(jìn)行分散，從而保證墻體的穩(wěn)定。當(dāng)然錨桿擋土墻也有不適合采用的工程，如附件有高層建筑和復(fù)雜建筑時(shí)，由于錨桿的影響，可能會(huì)給建筑地基造成相應(yīng)影響，這時(shí)一般采用地下連續(xù)墻等進(jìn)行擋土。

3、擋土墻的設(shè)計(jì)

通常進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素為：擋墻的強(qiáng)度、擋墻的穩(wěn)定性、擋墻基礎(chǔ)的穩(wěn)定性等其他工程施工條件和環(huán)境因素。

3.1擋土墻的墻身強(qiáng)度驗(yàn)算。對(duì)于擋墻自身的強(qiáng)度要達(dá)到能滿足抵抗土壓力的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)常通過(guò)選取一些特殊的和代表性的截面進(jìn)行驗(yàn)算，如減力板擋墻的墻面板的部位、墻面變化的部位等。對(duì)重力式的擋土墻進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，主要是計(jì)算墻體的重力和土體的壓力，然后進(jìn)行抗力驗(yàn)算，以滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2擋土墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算。通常所指的擋墻穩(wěn)定性主要包括兩個(gè)方面：擋墻抗傾覆的能力和擋墻抗滑移的能力。從以往的許多工程實(shí)例來(lái)看，擋墻的破壞，以傾覆的居多，擋墻在抗滑移方面還是有一定的安全儲(chǔ)備的。設(shè)計(jì)擋墻時(shí)，先通過(guò)工程的地質(zhì)條件，土質(zhì)的性質(zhì)以及材料供應(yīng)等方面來(lái)初步確定，試算擋墻的截面尺寸。初步確定截面后進(jìn)行驗(yàn)算，看是否滿足承載力要求，若滿足即可，若不滿足則進(jìn)行截面調(diào)整或再次進(jìn)行試算，以滿足設(shè)計(jì)要求為止。同時(shí)，在進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)要考慮土的壓縮性，對(duì)軟弱地基的壓縮性可導(dǎo)致?lián)鯄Φ目箖A覆能力下降。

3.3擋土墻的基底壓力驗(yàn)算。擋土墻在自重及土壓力的垂直分力作用下，基底壓力按線性分布計(jì)算。其驗(yàn)算方法及要求完全同天然地基淺基礎(chǔ)驗(yàn)算方法。

擋土墻的基底壓力應(yīng)小于地基承載力。否則，地基將喪失穩(wěn)定性而產(chǎn)生整體滑動(dòng)，擋土墻基底常屬偏心受壓情況。即要求墻底平均壓力小于地基承載力，且墻底邊緣最大壓力不大于1.2倍地基承載力。同時(shí)要求偏心距不大于擋土墻的墻身寬度的四分之一。對(duì)特殊地質(zhì)情況，如場(chǎng)地為濕陷性黃土地基時(shí)，擋土墻基底應(yīng)按濕陷性黃土規(guī)范進(jìn)行地基處理。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，擋土墻無(wú)論從選型還是在具體設(shè)計(jì)或施工中都貫穿著安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則，尤其在地形復(fù)雜的山區(qū)或丘陵地區(qū)，擋土墻工程復(fù)雜且占很大投資比重，因此，合理的選擇擋土墻的形式，做好擋土墻的優(yōu)化設(shè)計(jì)，搞好施工要求是工程建設(shè)的首要任務(wù)，對(duì)工程的安全、經(jīng)濟(jì)、合理、美觀意義深遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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