张业生1 李炳轩2
1.370923198XXXX34219 山东 泰安 271512；2.37068319XXXX27923X 河北 石家庄 052360
摘要：坡地建筑的结构设计重点是对山体边坡的处理与维护，挡土墙的设计是保障山体稳定的重要方法，它已成为建筑工程、道路桥梁工程中成熟应用的一种结构。
关键词：边坡整治工程；挡土墙；设计
1生态景观挡土墙的设计
1.1即使在承载力较低的地基上生态景观挡土墙依然可以安全的施工，在其具有良好的对地基变形的适应能力的情况下，当该区域的地基出现较大不均匀沉降时生态景观挡土墙仍然能够保持较大的稳定性，并且墙面倾斜角一般可以在10～18°的范围内调整。因其砌块的表观重度与填土的重度基本一致，故不必单独再进行墙基承载力的校核，只需要在考虑是将墙后填土与挡土结构一起考虑即可。按照地基设计规范的要求，挡土高度的范围应该限制在：H<=f/r。否则，须对挡土墙进行地基加固处理，并对其整体稳定进行计算。
1.2分析在外部土压力作用下整个加筋土包括挡土墙在内的稳定性。在规范中规定，整体抗滑系数≥1.30，在计算中通过基底抗滑稳定可以确定加筋体的的宽度，进而可以确定土工格栅的长度，然后再验算抗倾覆稳定，看其是否满足规范要求的抗倾安全系数，从而确定最终的数据。
1.3内部稳定计算。（1）确定及布置最小拉结网层数；（2）验算加筋网片的承载力；（3）验算加筋网片的拉结能力；（4）验算挡土墙的内部滑移。最后根据以上的计算成果来确定各层土工格栅位置、长度、强度，进而土工格栅的型号和布置方案便可最终确定出。
1.4局部稳定的分析计算。（1）验算顶部无加筋挡土砌块的抗倾覆能力：分析在内部土压力的作用下挡土墙顶部无土工格栅加筋部分墙体的抗倾扭能力。（2）对挡土砌块之间的抗剪强度进行验算：主要是对每一层加筋网片处的挡土砌块进行分析其在内部主动土压力作用下是否会由于抗剪强度不够而凸出墙面。
2抑斜式挡土墙设计与计算
2.1确定抑斜式挡墙高度H0
抑斜式挡土墙高度如果不合理,尽管它使滑坡体原来出口受阻,但滑坡体可能沿新的滑动面发生越过挡土墙的滑动。因此,抑斜式挡土墙的合理墙高应保证滑坡体不发生越过墙顶的滑动。可采用下述试算的方法确定抑斜式挡土墙的高度:将剪出口位置自图1中C点逐步提高,搜索对应剪出口位置的潜在最危险滑移面,并采用瑞典条分法计算潜在最危险滑移面以上坡体稳定系数K。当剪出口移至E点时,如对应稳定性系数K达到设计安全系数,E点即为挡墙的最小设计高度。称E点为临界滑移点,实际挡墙高度可以高于E点,但不能低于E点。
图1挡土墙结构设计简图
2.2确定挡土墙墙后设计推力
一般挡土墙抵抗的主要是主动土压力,而抗滑挡土墙抵抗的主要是滑坡体的剩余推力。(1)挡土墙墙后主动土压力:挡土墙墙后的主动土压力采用库仑土压力公式计算:
其中主动土压力系数:
式中:ρ—墙后填土的重度(kNm-3)；φ—填土内摩擦角(°)；η—地震角(°)；δ—墙背与填土之间摩擦角(度)；β—墙后边坡角(度)；α—挡土墙墙背与铅垂线的夹角(度)。(2)抑斜式抗滑挡土墙墙后剩余推力:抑斜式抗滑挡土墙因抵抗的主要是滑坡体的剩余推力,在计算挡土墙墙后设计推力的时候,应该取主动土压力和剩余推力的较大值。剩余推力的计算公式如下:
式中:Wi—垂直荷载；Qi—水平荷载；Ui—剪切面上的孔隙水压力的合力；c′、φ′—土的粘聚力和摩擦角；Li—土条底面长度；αi—土条底面倾角；K—设计安全系数；Pi—剩余推力。
2.3抑斜式挡土墙其他截面尺寸确定
将墙底倾角β定为10°。不断调整墙顶宽a和墙面宽高比m1,进行稳定性验算,直至满足要求:1)基底抗滑移安全系数Ks≥1.3；2)基底抗倾覆安全系数Kt≥1.6；3)地基平均应力P≤f；4)地基最大应力Pmax≥1.2f。
3 路基边坡防治中挡土墙技术的施工流程
3.1 测量放线
根据设计规定进行墙基位置与开挖边界的确定，基础开挖范围则需选取木桩、线进行准确标识，向基底开挖时，应严格遵循设计规定进行放坡。完成开挖工作后，测量工作者必须合理控制重力式挡土墙位置与顶面标高，确保其精确性符合施工要求。
3.2 开挖基坑
人工+机械作为土方开挖的主要方式，根据设计尺寸要求实施开挖作业，开挖机械与墙体施工分段（15米~20米为一段）规定相配合，在开挖中线、边线、起点与终点等位置测量放线，并进行桩标设置，因此确保高程、开挖深度符合施工规定。修坡由上之下，分2层施工，修坡完成后，采用防雨布进行覆盖。
3.3 基底处理
开挖基底工作完成后，清理基底松软土石，并做好平整、夯实作业。挡土墙基础持力层选择含砾粉质粘土、碎石、红粘土、强风化石灰岩或中风化石灰岩，不同持力层设沉降缝。当基础坐落在含砾粉质粘土时，应用粘土人工夯实封闭。当基础坐落在强或中风化石灰岩时，应超挖0.5m，用粒径不大于30mm的石灰岩碎石换填。
3.4 挡土墙砌筑
1）挡土墙基础及墙身采用MU40毛石、M10水泥砂浆砌筑。基础砌筑前，应先检查基槽的尺寸和标高，清除杂物，确保槽底无较大的突起。接着进行基础放线，拉上准线放山基础轴线及边线，立好基础线板，对于砌体分段位置进行设置的时候，将其设于沉降缝处。
2）在对挡土墙进行砌筑的时候，采用先低后高，逐层砌筑的原则，由下至上砌筑。砌筑须在清基完毕后，经隐蔽工程验收合格后方才能进行，此过程采取流水作业。砌筑压实前要进行碾压实验以确定压实干容重、碾压机具、碾压遍数等技术参数，碾压厚度一般不超过30cm/层。压实后相对密度不小于0.92。
3）在对挡土墙的最上一层进行砌筑的时候，在对砌筑的毛石进行选择的时候，最好选用尽可能大一些的毛石进行砌筑。在实际的砌筑过程中，需要保证挡土墙每天所进行砌筑的高度控制在1.2m以内。
4）设置伸缩缝、沉降缝及勾缝。伸缩缝设置于墙身每相隔15米~20米和其他建筑物连接的位置，沉降缝则设置于基底岩层改变位置，用沥青木板或沥青麻筋等柔软材料，沿内、外、顶三边填塞，塞入深度不小于200mm。
论文作者:张业生1,李炳轩2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/28
标签：挡土墙论文; 基底论文; 推力论文; 砌筑论文; 地基论文; 压力论文; 位置论文; 《防护工程》2018年第10期论文;