文档介绍：重力式挡土墙
重力式挡土墙,指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材,施工方便,经济效果好。所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。
常见的重力式挡土墙高度一般在5~6 m以下,大多采用结构简单的梯形截面形式,对于超高重力式挡土墙(一般指6m以上的挡墙)即有半重力式、衡重力式等多种形式,如何科学地、合理地选择挡土墙的结构形式,是挡土墙技术中的一项重要内容。
由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高,它耗费材料多,也不经济。当地基较好,挡土墙高度不大,本地又有可用石料时,应当首先选用重力式挡土墙。
重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋,墙高在6m以下,地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。
重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1:~1:,仰斜墙背坡度愈缓,土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定,墙背坡不小于1:,墙面尽量与墙背平行。
对于垂直墙,当地面坡度较陡时,墙面坡度可有1:~1:,对于中、高挡土墙,地形平坦时,墙面坡度可较缓,但不宜缓于1:。
采用混凝土块和石砌体的挡土墙,;整体灌注的混凝土挡土墙,;钢筋混凝土挡土墙,。通常顶宽约为H/12,而墙底宽约为(~)H,应根据计算最后决定墙底宽。
当墙身高度超过一定限度时,基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为了使地基压应力不超过地基承载力,可在墙底加设墙趾台阶。加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。墙趾的高度与宽度比,应按圬工(砌体)的刚性角确定,要求墙趾台阶连线与竖直线之间的夹角θ(图6—3),对于石砌圬工不大于35°,对于混凝土圬工不大于45°。一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一,。墙趾高应按刚性角定,。
墙体材料:挡土墙墙身及基础,采用混凝土不低于C15,采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30,寒冷及地震区,石料的重度不小于20kN/m3,经25次冻融循环,应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5;,在寒冷及地震地区应选用M10。
1 常见重力式挡墙的墙背与墙正面结构形态
挡土墙墙背结构形态
重力式挡土墙可按墙背的坡度分为仰斜式、垂直式与俯斜式3种形式。挡土墙土压力计算是一个复杂的课题,目前工程上应用较多的有库伦理论和朗肯理论,但郎肯理论假定墙背和填土间没有摩擦力,即设墙摩擦角d=0,计算得出的主动土压力偏大,设计偏于保守,可以认为朗肯理论是库伦理论中的一种特例。库伦理论揭示了挡墙内各种受力因素的规律,即墙摩擦角、墙背仰斜角及填土表面倾角越小,产生的主动压力越小,反之,主动土压力就越大。据此可知仰斜式墙背所产生的主动压力最小,俯斜式最大,垂直式介于两者之间。当然,不能单凭主动土压力的大小来选择挡墙形式,需要结合工程实际情况来综合考虑。如挡土墙建造时需要挖方,因仰斜式墙背可与开挖临时边坡结合,施工方便,而俯斜式须在墙背回填土,因此仰斜式比较合理;反之,如墙背需回填土则宜采用俯斜式和垂直式,使填土易于夯实。
在水利工程中,由于有一些特定条件(如水流等)的限制,实际运用中常采用俯斜式挡墙,并且一般把挡土墙的下部做成底板形式,底板有利于其稳定性,从而可相应减小挡土墙的结构尺寸,达到经济、适用的目的。

挡土墙就正面形态而言可分为挡墙外墙垂直与仰斜两种。在同等条件下,采用外墙面垂直的挡墙基底压力大,稳定性较差,而外墙面仰斜的则要好些。因此在公路挡土墙中普遍采用的是外墙面仰斜的挡土墙。但是用于城市市政建设中的挡土墙是以外墙面垂直居多,这是因为:
①墙面垂直形式挡土墙占地面积小,节约宝贵的城市用地,相对来讲更经济;
②外墙面垂直的挡墙在外观上与周围城市建筑物更显得和谐统一;
③在水闸、船闸闸室岸墙以及其他一些水利工程中,由于设置闸门或水流等条件的限制,挡土墙外墙面必须做成垂直形式。
2 超高重力式挡土墙的结构形式及其适用性
半重式挡土墙
半重力式挡土墙墙身截面较小,常用混凝土建造,并在强度不够的地方配置钢筋,可进一步提高挡土墙的高度,但其底板需要有足够的宽度来满足稳定性,其耗钢量比较大、造价较高,而且其墙体均为立模现浇,装模