山区公路挡土墙设计浅析.doc.doc

1前言公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体,防止填土或土体变形失稳的一种构造物。在路基工程中,挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡,减少土石方工程量和占地面积,防止水流冲刷路基,并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。挡土墙的形式多种多样,按其结构特点,可分为:石砌重力式、石砌衡重式、加筋土轻型式、砼半重力式、钢筋砼悬臂式和扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型;按其中路基横断面上的位置,又可分:路肩墙、路堤墙及路堑墙;按所处的环境条件,又可分为:一般地区挡墙、浸水地区挡土墙及地震地区挡土墙。考虑挡土墙设计方案时,应与其他工程方案进行技术经济比较,分析其技术的可行性、可靠性及经济的合理性,然后才确定设计方案,并根据实际情况进行挡土墙的选型。在山区公路中,由于地形条件更为复杂,地势更为陡峭,因此,挡土墙的应用更为广泛。近几年来,笔者参加了二十多段、共三百多公里的山区公路(二、三级)的设计,主要负责路基防护工程,特别是挡土墙的设计,对山区公路挡土墙的设计积累了一定的经验与体会,在此提出,仅供同类工程设计时参考。 2 挡土墙设计的基础资料及设计参数 基础资料挡土墙设计时,必须具备以下资料:路线平面图、纵断面图、横断面图, 地质资料(包括工程地质勘察报告、工程物探报告),地震勘探报告,水文资料, 总体设计资料及构造物一览表等。 设计参数的选取 墙背填料的物理力学性质对于山岭重丘二、三级公路的挡土墙设计,当缺乏试验数据时,填料的计算内摩擦角及容重可参照表 1及表 2选用: 表1填料内摩擦角ψ参考值土的种类块石大卵石、碎石类土小卵石、砾石、粗砂、石屑中、细砂、砂质土粉砂粘土内摩擦角(°) 4540353026 14-21 表2填料标准容重土的种类砾石、碎石、砾质土砂、砂质土粉土、粘性石灰土粉煤灰土(ω l<50% ) (石灰 10% ) 容重( KN/m3 ) 2019181815 墙背摩擦角填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。山区公路中,对于浆砌片石墙体、排水条件良好,均可采用δ=ψ/2。 基底摩擦系数基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。 地基容许承载力地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。 建筑材料的容重根据有关设计规范规定选取。 砌体的容许应力和设计强度根据有关设计规范规定选取。 砼的容许应力和设计强度根据有关设计规范规定选取。 3 挡土墙的选型 材料选择浆砌片石挡土墙取材容易,施工简便,适用范围比较广泛。山区公路中, 石料资源较为丰富,在挡土墙高≤ 10 米时,因地制宜,采用浆砌片石砌筑,可以较好地满足经济、安全方面的要求。 截面形式选择根据挡土墙结构类型及其特点分析,当墙高< 5时,采用重力式挡土墙,可以发挥其形式简单,施工方便的优势。同时,由于山区公路地面横坡比较陡峭, 若采用仰斜式挡土墙,会过多增加墙高,断面增大,造成浪费,采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。一般在路堑墙、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙等情况下, 才考虑采用仰斜式挡土墙。当墙高≥ 5且地基条件较好时,采用衡重式挡土墙, 可以有效地减小截面,节省材料。 位置选择在挖方边坡比较陡峭时,采用路堑挡土墙,可