重力式擋土墻設(shè)計(jì)

湯威

【摘要】當(dāng)前重力式擋土墻是廣泛應(yīng)用的一種支擋結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)述重力式擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文結(jié)合工程實(shí)例詳述重力式擋土墻的土壓力計(jì)算方法。

【關(guān)鍵詞】重力式擋土墻;土壓力;抗滑穩(wěn)定性;抗傾覆穩(wěn)定性

重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來(lái)維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定。它是我國(guó)目前最常用的一種擋土結(jié)構(gòu)。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建筑，一般都是建成簡(jiǎn)單的梯形構(gòu)造。

重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進(jìn)行整體澆筑。半重力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻是就地取材方便、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益明顯。重力式擋土墻在我國(guó)鐵路、道路、水利、港灣、礦山等工程中廣泛應(yīng)用。

重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為仰斜、俯斜、直立三種類型。

1.按土壓力理論，仰斜墻背的主動(dòng)土壓力最小，而俯斜墻背的主動(dòng)土壓力最大，垂直墻背位于兩者之間。

2.如擋土墻修建時(shí)需要開挖，因仰斜墻背可與開挖的臨時(shí)邊坡相結(jié)合，而俯斜墻背后需要回填土，因此，對(duì)于支擋挖方工程的邊坡，以仰斜墻背為好。反之，如果是填方工程，則宜用俯斜墻背或垂直墻背，以便填土易夯實(shí)。

3.當(dāng)墻前原有地形比較平坦，用仰斜墻比較合理;若原有地形較陡，用仰斜墻會(huì)使墻身增高很多，此時(shí)宜采用垂直墻或俯斜墻

重力式擋土墻的尺寸隨墻型和墻高而變。重力式擋土墻墻面胸坡和墻背的背坡一般選用1：0.2～1：0.3，仰斜墻背坡度愈緩，土壓力愈小。但為避免施工困難及本身的穩(wěn)定，墻背坡不小于1：0.25，墻面盡量與墻背平行。

墻體材料：擋土墻墻身及基礎(chǔ)，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗壓強(qiáng)度一般不小于MU30。

工程實(shí)例：廣州市某垃圾填埋場(chǎng)由于邊坡開挖，為減少土方和高邊坡的開挖，在坡腳處設(shè)一重力式擋土墻。資料為：擋土墻高3.5m，設(shè)置水平基底，為方便計(jì)算，擋土墻取單位長(zhǎng)L=1m計(jì)算，墻頂寬為b1=0.5m，墻背坡比為1：0.5，墻面坡比為1：0.2，地基深h=1m，面坡墻趾寬為b'=0.5m，背坡墻趾寬為b"=0.5m，基礎(chǔ)底寬為B=3.95m。

依據(jù)相關(guān)資料：漿砌石重度γ=22KN/m3，邊坡土重度γ土=16KN/m3，內(nèi)摩擦角Φ=33。。地基與基底的摩擦系數(shù)?=0.4，墻背與填土間的摩擦角為Φ=22。。

穩(wěn)定性驗(yàn)算--抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

①抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算

基底抗滑力與滑動(dòng)力之比稱為抗滑安全系數(shù)Ks。為保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性，Ks應(yīng)滿足下式：Ks=（G+Eay）ч/ Eax≥1.3。

數(shù)據(jù)可得Ks=1.8>1.3? 可知擋土墻滿足抗滑穩(wěn)定性的要求。

②抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗傾覆力矩與傾覆力矩之比稱為抗傾覆安全系數(shù)Kt。為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，Kt應(yīng)滿足下式：Kt=ΣMy/ ΣMx≥1.6。

數(shù)據(jù)可得Kt=4.39>1.6? 可知擋土墻滿足抗傾覆穩(wěn)定性的要求。

結(jié)語(yǔ)：

重力式擋土墻具有就地取材方便、施工方便、經(jīng)濟(jì)效益明顯的一種結(jié)構(gòu)。適合在各類建筑工程中廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙明華.土力學(xué)與地基基礎(chǔ)[J].第2版，2009（06）.

[2]朱彥鵬.支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].2008（06）.