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一、挡土墙的介绍

1.定义

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。

2.各部分的名称

在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基底;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。

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3.应用范围

路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙

1.陡坡地段;

2.为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段;

3.可能产生塌方、滑坡的不良地质地段;

4.高填方地段;

5.水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段;

6.为节约用地、减少拆迁或者少占用农田的地段;

7.为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的地段。


二、挡土墙的分类
1.按挡土墙的位置来分划分,我们一般将挡土墙分为以下几种类型:
路堑挡土墙:设置在路堑边坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡,同时可减少挖方数量,降低挖方边坡的高度。

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路肩挡土墙:设置在路肩部位,墙顶是路肩的组成部分,其用途与路堤墙相同。它还可以保护临近路线的既有的重要建筑物。

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路堤挡土墙:设置在高填土路提或陡坡路堤的下方,可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动,同时可以收缩路堤坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积。

 

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山坡挡土墙:设置在路堑或路堤上方,用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡


浸水挡土墙:沿河路堤,在傍水的一侧设置挡土墙,可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀,也是减少压缩河床的有效措施

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2.按照挡土墙的结构形式划分,我们一般将挡土墙分为以下几种类型(这里只涉及几种常见的挡土墙):
重力式挡土墙:是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国目前常用的一种挡土墙。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。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为以下几种类型(如下图):

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重力式挡土墙和悬臂式挡土墙的示意图(如下图):

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薄壁式挡土墙:包括悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙两种;一般墙高6m以内采用悬臂式,6m以上采用扶壁式

  • 悬臂式挡土墙:是由立板(墙面板)和底板(墙趾板和墙踵板)两部分组成,一般形式为如下图所示:

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  • 扶壁式挡土墙:当挡土墙的墙高h>10m时,为了增加悬臂的抗弯刚度,沿墙长纵向每隔0.8-1.0m,设置一道扶壁

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锚定式挡土墙:包括锚杆式和锚定板式两种

  • 锚杆式挡土墙:是由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面,与水平或倾斜的钢锚杆联合组成。锚杆的一端与立柱连接,另一端被锚固在山坡深处的稳定岩层或土层中

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  • 定板式挡土墙:是由钢筋混凝土墙面、钢拉杆、锚走板以及其间的填土共同形成的一种组合挡土结构。

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加筋土挡土墙:是在土中加入拉筋,利用拉筋与土之间的摩擦作用,改善土体的变形条件和提高土体的工程特性,从而达到稳定土体的目的。由面板、拉筋组成,依靠填土、拉筋之间的摩擦力使填土与拉筋结合成一个整体。

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各挡土墙的适用条件:

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3.按照墙体的材料划分,我们一般将挡土墙分为以下几种类型:
石砌挡土墙:

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混凝土挡土墙:

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钢筋混凝土挡土墙:

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钢板挡土墙:

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三、挡土墙的构造组成
(一)墙身构造
1 墙背

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  • 仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或者是路堤墙,仰斜墙背的坡度不宜缓于1:0.3,通常在1:0.15——1:0.25

  • 俯斜墙背适用于路堤墙、路肩墙,常用1:0.15——1:0.25,不超过4m的低墙可以用垂直墙背

  • 凸形折线墙背多用于路堑墙,也可以用于路肩墙,上下墙的墙高比一般采用2:3

  • 衡重式墙适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙,也可用于路堑墙,上墙俯斜墙背的坡度1:0.25——1:0.45,下墙仰斜墙背在1:0.25左右,上下墙的墙高比一般采用2:3


2.墙面
墙面一般均为平面,起坡度应与墙背坡度相协调,墙面坡度直接影响挡土墙的高度,因此,在地面横坡较陡时,墙面的坡度一般为1:0.05——1:0.20,矮墙可采用陡直墙面;地面较平缓时,一般采用1:0.20——1:0.35较为经济

3.墙顶
墙顶宽度最小,浆砌挡土墙不小于50cm,干砌不小于60cm。浆砌路肩墙墙顶一般宜采用粗石料或者混凝土做成顶帽,厚度为40cm,如不做顶帽,对路肩墙和路堑墙,墙顶应以大石块砌筑,并用砂浆勾缝,或用5号砂浆抹平顶面,砂浆厚2cm。干砌挡土墙墙顶50cm高度内,应用25号砂浆砌筑,以增加墙身稳定,干砌挡土墙的高度一般不宜大于6m

4.栏杆
为保证交通安全,在地形险峻地段或者过高过长的路肩墙的墙顶应设置护栏,为保持土路肩最小宽度,护栏内侧边缘距路面边缘的距离,二、三级路面不小于0.75m,四级路不小于0.5m。护栏分墙式和柱式两种,所采用的材料,护拦高度、宽度,视实际需要而定。


(二)基础结构
1.基础类型

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大多数挡土墙都直接修筑在天然地基上

  • 当地基承重力不足且墙趾处地形比较平坦,而墙身又超过一定高度时,为了减小基底压应力和增加抗倾覆稳定性,常常采用扩大基础

  • 当地基压应力超过地基承载力过多时,需要加宽值较大,为避免加宽部分的台阶过高,可采用钢筋混凝土底板

  • 地基为软弱土层时,可采用砂砾、碎石、矿渣或者灰土等材料予以换填

  • 当挡土墙修筑在陡坡上,而地基又为完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬岸石时,可设置台阶基础,以减少基坑开挖和节省圬工

  • 如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基困难(如需水下施工)可采用拱形基础


2.基础埋置深度

  • 对于土质地基,基础埋置深度应符合下列要求:

(1)无冲刷时,应在天然地面以下至少1m;
(2)有冲刷时,应在冲刷线以下至少1m;
(3)受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.25m,当冻深超过1m,采用1.25m,但地基应夯填一定厚度的砂石或者碎石垫层,垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m

  • 碎石、砾石和砂类地基,不考虑冻胀影响,但地基埋深不宜小于1m

  • 对于基石地基应清除表面风化层,将基底嵌入岩层一定深度,当风化层较厚难以全部清除表面时,可依据地基的风化程度及容许承载力将基底埋入风化层中

  • 当挡土墙位于地质不良地段,地基土内可能出现滑动面时,应进行地基抗滑稳定性验算,将基础底面埋置在滑动面以下,或采用其他措施以防止挡土墙滑动

  • 基础应采用明挖基础,当基底位于大于5%的纵向斜坡上,基底应该设置成台阶形。当基底位于横向斜坡上,前趾埋入地表的深度和距离地表的水平距离要满足下表的规定:

(三)排水设施

挡土墙的排水措施通常由地面排水和墙身排水连部分组成
地面排水主要是防止地表水渗入墙后土体或者地基,地面排水有以下几种方法:
1.设置地面排水沟,截引地表水
2.夯实回填土顶面和地表松土,防止雨水和地面水下渗,必要时可设铺砌层
3.路堑挡土墙趾前的边沟应予以铺砌加固,以防边沟水渗入基础

墙身排水:

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  • 浆砌块(片)石墙身应在墙前地面以上设一排泄水管(图a);墙高时可在墙上部加设一排泄水孔(图b),泄水孔尺寸可视泄水量大小分别采用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔,或直径5~10cm的圆孔。孔眼间距一般为2-3m;对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.0——1.5m,干旱地区可适当加大,孔眼上下错开布置,下排水孔的出口应高出墙前地面或墙前水位0.3m

  • 为防止水分渗入地基,下排泄水孔进入的底部应铺设30cm后的粘土隔水层,泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层,以免孔道阻塞,当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀事,应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的范围内铺设厚度不小于0.3m的砂卵石

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(四)沉降缝合伸缩缝
设计时,一般将沉降缝和伸缩缝合并设置,沿路线方向每隔10——15m设置一道,兼起两者的作用,缝宽2-3cm,缝内一般可用胶泥填塞,但在渗水量大、填料容易流失或冻害严重地区,则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料,沿内、外、顶三方填塞,填深不宜小于0.15m,当墙后为岩石路堑或填石路堤时,可设置空缝。
干砌挡土墙缝的两侧应选用平整石料砌筑使成垂直通缝。

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四、挡土墙处理高差应用

地形的塑造过程中,势必会遇到高差问题。放坡、台阶、挡土墙都是常用消化场地高差的方式。实际处理过程中,需要综合充分考虑场地的地基条件、景观风格、高差大小以及与周边环境协同性等多种因素,进而选择合适高差处理方式。

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景观挡土墙是一种快速、有效的高差处理方法。合理、美观地设置景观墙,能有效的成为景观中的亮点,为项目增色不少。

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挡土墙,顾名思义,是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。当你漫步在公园或者绿道之中,形态优美、简约却又富含趣味性的景观挡土墙,往往能给你带来一份惊喜与安全感。

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挡土墙在选择过程中,首先要对其承载力进行分析,根据地貌、水文、高差选择合适的挡墙形式和材质,确保挡土墙在日后使用安全稳定,不发生倾斜,保证景观效果的最佳性。

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挡土墙风格尽量朴素,材质的使用尽量简约、单一,以周边环境融合为佳。过分的装饰往往会将高差突兀于景观之中,打破景观空间稳定性,取得适得其反的效果。

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挡土墙可直可曲、可滑可糙,低矮的挡土墙可当作种植床,为庭院增加情趣。下面,就通过一些优秀的案例图片,加深一下对景观挡土墙使用的理解。

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