公路挡土墙设计培训（知名教授）.doc

第一章 绪论
第一节 基本概念
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、滑坡等路基式挡土墙、加筋土挡土墙的影响就特别重要，挡土墙的崩塌事故大都是受集中暴雨的影响使土中水分增加而引起的，故对水位变化和排水条件应认真调查。
6．沿河挡土墙应按路基设计要求调查洪水流量、水位、水深、流速、冲刷等资料。
7．施工条件。这与施工方式的选择有关，应调查施工现场的地面、作业空间、原有构造物及地下埋设物的情况；调研施工安全问题及其对周围的影响；以及调查施工中可能出现的噪声、振动、污水、粉尘等可采用的处置办法。
二、挡土墙设计基本资料
挡土墙设计时，应具备的基本资料主要有以下几个方面。
1．建筑物总体设计资料
挡土墙是整个枢纽或单体建筑物的组成部分。为满足枢纽或单体建筑物与路基连接、挡土、水流、防渗排水等各项要求，需要具有与总体设计有关的下述资料：
(1)建筑物的工程等级及设计标准；
(2)建筑物总体布置图，并根据总体布置要求确定挡土墙平面和立面的布置及基本尺寸的要求；
(3)设计、建成、正常运营及施工期墙前、墙后各种水位；
(4)根据总体防渗排水要求确定挡土墙需满足的侧向防渗排水要求。
2．墙址地形、地质平面图
一般挡土墙布置简单，无其他特殊要求者，不必专门为工点施测大比例尺(1：500)的工程地质平面图。对于下列情况宜有1：500 1：200的工程地质平面图：
(1)需要在纸上研究布置挡土墙的平面位置地段；
(2)需要选取不同方向的地形、地质断面，而现场勘测又不易掌扫选准的地段；
(3)挡土墙设计牵涉有关改河、改沟、改移公路、拆迁建筑物等需用平面图反映的地段。

在地形或地基土质纵向起伏变化大的地段，应具有墙址地质纵断面图。比例尺一般横纵一致，挡土墙很长时，可用较小比例，如横向为1：100—1：500，纵向为1：100—1：200。
4．地质横断面图
一般采用1：200比例尺。测绘时应考虑以下问题：
(1)断面间距视地形、地质变化情况而定，以能满足设计、施工的要求为准。在复杂情况下横断面间距采用5—lOm，基础标高变化不大的可采用10-25m。在墙的两端应适当加密，以便确定挡土墙起讫位置。
(2)横断面宽度、精度除满足路基设计要求外，要考虑计算土压力的需要，因此，代表性横断面应较一般断面宽些。
5．挡土墙设计主要物理力学指标
一般可按地基、填土情况，通过调查、试验，参考已有工程实践经验确定，或者选用规范推荐值；特殊的如粘土填料或高大挡土墙背填土，应尽可能由试验取得；锚杆抗拔力、锚定板抗拔力、拉筋抗拔力等宜通过拉拔试验取得可靠数据。
6．水文资料
包括地面水和地下水。对地下水应了解其性质和流量，以便分析选用土的物理力学性质指标，分析静水、动水压力的影响，采取必要的排水措施。
浸水挡土墙应收集以下资料：
(1)河床土的粒径、水流的流速流向、河流的变动和下切情况，根据这些资料确定挡土墙基础埋深；
(2)各种水位(包括测量时水位、枯水位、设计水位)，洪水季节洪峰持续时间，分析这些因素对挡土墙设计和施工的影响。
7．其他资料
(1)在冰冻地区应具有冻结深度，地基及填土的冻胀性指标，如冻胀量、冻胀力等资料；
(2)墙前无护砌、有冲刷水流作用时，应具有地基土的抗冲性能资料，据以计算冲刷深度，确定墙基埋置深度；
(3)气象、地震和水质对圬工作用等资料。
三、常用设计参数
1．墙背填土的物理力学性质
对于高速公路、一级、二级公路墙高H＞，原则上要根据试验确定设计填土的土性参数；对于墙高"《，当缺乏试验数据时内摩擦角甲可参照表1-2选用。墙背填土的标准容重
y可参照表1-3选用。
对于路堑挡土墙，墙背除利用开挖的土石回填部分外，其余均为天然土，其岩层结构产状、成分、紧密程度及含水量等均较复杂，往往又非均质。因此，在无不良地质情况下，习惯上多参考天然坡角及路堑设计数据综合确定，也可参照表1-4的数据选用。
2．墙背摩擦角
填土与墙背间的摩擦角应根据墙背的粗糙程度和排水条件确定，当无试验资料时可按表1-5所列数值采用。
3．基底摩擦系数
基底摩擦系数依基底粗糙程度、排水条件和土质而定，无试验资料时，可采用表1-6所列数值。
应该指出，基底摩擦系数和墙背摩擦系数概念基本相同，但其边界条件稍异，前者土质相对紧密，后者相对松散。基底施工往往采用现场浇筑混凝土或先浇一层水泥砂浆再砌