抗滑擋土墻設計與施工資料

抗滑擋土墻設計與施工資料第1頁/共80頁第2頁/共80頁一、抗滑擋土墻類型、特點和適用條件2.按結構型式分類（1）重力式擋土墻（2）錨桿擋土墻設計（3）加筋土擋土墻（4）板樁式擋土墻，等3.按材料分類（1）漿砌條石（塊石）抗滑擋土墻（2）混凝土抗滑擋土墻（4）鋼筋混凝土抗滑擋土墻（4）加筋土抗滑擋土墻路肩擋土墻路堤擋土墻路塹擋土墻山坡?lián)跬翂?.按設置位置分第3頁/共80頁路塹擋土墻：用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊坡高度、減少開挖或者邊坡防止地質不良地段的滑坡。1.按設置位置分第4頁/共80頁第5頁/共80頁第6頁/共80頁路堤擋土墻：在陡山坡上填筑路堤時、用以支擋路堤下滑；收縮坡腳，減少填方量；保證沿河路堤不受水流沖刷。第7頁/共80頁第8頁/共80頁第9頁/共80頁路肩擋土墻：支擋陡坡路堤下滑，抬高公路，收縮坡腳、減少占地，減少填方量。第10頁/共80頁第11頁/共80頁第12頁/共80頁山坡?lián)跬翂Γ河靡灾跎狡律峡赡芑母采w層土體或破碎巖層（需要時可分設數(shù)道）。第13頁/共80頁第14頁/共80頁依靠墻的自重支撐土壓力，污工結構。形式簡單，施工方便A豎直式B俯斜式C仰斜式D折線式E衡重式A、B、E多用于路肩墻、路堤墻；重力式擋土墻重力式擋土墻C、D多用于路塹墻2.按結構型式分類第15頁/共80頁重力式擋土墻第16頁/共80頁已完工的石砌擋土墻第17頁/共80頁圖6-3錨桿式擋土墻②錨定式擋土墻圖6-4錨定板式擋土墻由肋柱，擋板和錨桿組成，靠錨桿錨固在山體內(nèi)拉住肋柱。肋柱，擋板可預制。一般適用于墻身較高的路塹墻或路肩墻。類似于錨桿式擋土墻，僅錨桿的固定端用錨定板固定在山體內(nèi)。一般適用于路塹墻或路堤墻。第18頁/共80頁錨桿（索）擋土墻第19頁/共80頁錨桿擋土墻一般適用于巖質路塹地段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用，還可應用于陡坡路堤。第20頁/共80頁錨索第21頁/共80頁錨索、錨桿的施工——鉆孔第22頁/共80頁錨定板擋土墻第23頁/共80頁③薄壁式擋土墻圖6-6扶壁式擋土墻圖6-5懸臂式擋土墻由立壁，墻趾板和墻踵板組成，利用墻踵板上的填土重量來維持土體穩(wěn)定。適用于缺乏石料地區(qū)及擋土墻高度不大于7m的情況。扶壁式擋墻(<15m)第24頁/共80頁曲阜東站擋土墻施工現(xiàn)場

曲阜東站是京滬高鐵全線21座車站之一，路基全部為路堤填筑，線路中心最大填筑高度為8.1m，最小高度為4.3m。路堤邊坡最大填筑高度為7.78m，最小填筑高度3.98m。擋土墻施工的完成，為路基填筑提供了新的作業(yè)面

第25頁/共80頁圖6-7加筋土擋土墻④其他類型擋土墻圖6-8土釘擋土墻1-土釘；2-鋪設鋼筋網(wǎng)；噴射混凝土面層由面板，拉筋和填料組成，依靠拉筋與填料之間的摩擦力來抵抗側向土壓力，面板可預制。適用于缺乏石料地區(qū)及在軟弱地基上修筑路肩墻與路堤墻。第26頁/共80頁加筋擋土墻第27頁/共80頁——鍍鋅鋼帶加筋第28頁/共80頁加筋土擋土墻預制塊的安裝第29頁/共80頁加筋土的回填

第30頁/共80頁土工格柵加筋第31頁/共80頁土工格柵加筋建成5～6.5m高的加筋擋土墻第32頁/共80頁邊坡支護土釘支護錨桿噴射混凝土第33頁/共80頁圖6-9柱板式擋土墻圖6-10樁板式擋土墻用鋼筋混凝土預制桿件，縱橫交錯裝配成框架，內(nèi)填土石，以抵抗土壓力。適用于缺乏石料地區(qū)的路肩墻與路堤墻。由樁柱和擋板組成，利用深埋的樁柱前土層的被動土壓力來平衡墻后主動土壓力。適用于土壓力大，要求基礎埋置深地段，可用于路塹墻、路肩墻。第34頁/共80頁樁板墻第35頁/共80頁格賓擋墻第36頁/共80頁墻身墻基礎排水設施沉降伸縮縫墻頂墻面墻背墻底墻趾墻踵二、擋土墻的構造特點第37頁/共80頁墻背

①仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于1：0.3，通常在1：0.15～1：0.25。④衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度1：0.25～1：0.45，下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比一般采用2：3。③凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用2：3②俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用1：0.15～1：0.25，不超過4m的低墻可用垂直墻背。⑤其他類型擋土墻墻背形式可參考有關規(guī)范和設計手冊。圖6-12石砌擋土墻斷面形式第38頁/共80頁墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協(xié)調(diào)。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時，墻面坡度一般為1：0.05～1：0.20，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時，一般采用1：0.20～1：0.35較為經(jīng)濟。墻面墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內(nèi)，應用25號砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。墻頂為保證交通安全，在地形險峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應設置護欄。為保持土路肩最小寬度，護欄內(nèi)側邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于0.75m，四級路不小于0.5m。護欄墻頂?shù)?9頁/共80頁第40頁/共80頁基礎類型

圖6-13基礎類型示意圖a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺階基礎；e）拱形基礎③鋼筋混凝土底板：當?shù)鼗鶋簯Τ^地基承載力過多時，或需要的加寬值較大，可采用鋼筋混凝土底板。

④臺階基礎：當擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對基礎不產(chǎn)生側壓力的巖石時，可設置臺階基礎，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。⑤拱形基礎：如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)，可采用拱形基礎。①天然地基：大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然地基之上。②擴大基礎：當?shù)鼗休d力不足，地形平坦而墻身較高時，為了減小基底壓應力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，采用擴大基礎。第41頁/共80頁基礎埋置深度

①對于土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：無沖刷時，應在天然地面以下至少1m；有沖刷時，應在沖刷線以下至少1m；受凍脹影響時，應在凍結線以下不少于0.25m。當凍深超過1m時，采用1.25m，但基底應夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于凍結線以下不少于0.25m。②碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎埋深不宜小于1m。③對于巖石地基，應清除表面風化層，將基底嵌入巖層一定深度。當風化層較厚難以全部清除時，可根據(jù)地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入風化層中。④當擋土墻位于地質不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動面時，應進行地基抗滑穩(wěn)定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。第42頁/共80頁排水設施①地面排水截水溝：路塹墻和山坡墻上方必須設置截水溝，以攔截流向擋土墻的地表水；夯實回填土頂面和地表松土；夯實墻前回填土和加固邊溝。②墻身排水擋土牆排水孔鑽孔第43頁/共80頁漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔(圖a)。墻高時，可在墻上部加設一排匯水孔(圖b)

?？籽坶g距一般為2～3m，對于浸水擋土墻孔眼間距一般1.0～1.5m。下排排水孔的出口應高出墻前地面或墻前水位0.3m；為防止水分滲入地基，泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖c)

圖6-14擋土墻排水設施示意圖第44頁/共80頁沉降伸縮縫為防止因地基不均勻沉降而引起墻身開裂，應設置沉降縫。為減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化而引起的裂縫，應設置收縮縫。一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，沿路線方向間距10～15m，縫寬2～3cm。第45頁/共80頁抗滑擋土墻與一般擋土墻類似，但它又不同于一般擋土墻，主要表現(xiàn)：在抗滑擋土墻所承受的土壓力的大小、方向、分布和作用點等方面。一般擋土墻主要抵抗主動土壓力，而抗滑擋土墻所抵抗的是滑坡體的剩余下滑推力。一般情況下滑坡的剩余推力較大，對于滑體剛度較大的中厚層滑坡體壓力的分布圖形于矩形，推力的方向與滑移面層平行；合力作用點位置較高，位于滑面以上l／2墻高處。因此，一般情況下，滑坡推力較主動土壓力大。為滿足抗滑擋土墻自身穩(wěn)定的需要，這要求通?？够瑩跬翂γ嫫露炔捎胠∶0．3～1∶0．5，甚至緩至1∶0．75～1∶1。有時為增強抗滑擋土墻底部的抗滑阻力，將其基底做成倒坡，或鋸齒形；而為了增加抗滑擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性和減少墻體圬工材料用量，有時可在墻后設置l～2m寬的衡重臺或卸荷平臺?？够瑩跬翂εc一般擋土墻的區(qū)別第46頁/共80頁二、抗滑擋土墻布置原則（1）對于中、小型滑坡，一般將抗滑擋土墻布設在滑坡前緣。（2）對于多級滑坡或滑坡推力較大時，可分級布設抗滑擋土墻。（3）對于滑坡中、小部有穩(wěn)定巖層鎖口時，可將抗滑擋土墻布設在鎖口處，鎖口處以下部分滑體另作處理，或另設抗滑擋土墻等整治工程。（4）當滑動面出口在構筑物(如公路、橋梁、房屋建筑)附近，且滑坡前緣距建筑物有一定距離時，應盡可能將抗滑擋土墻靠近建筑物布置。第47頁/共80頁（5）對于道路工程，當滑面出口在路塹邊坡時，可按滑床地質情況決定布設抗滑擋土墻的位置。（6）對于滑坡的前緣面向溪流或河岸時，抗滑擋土墻可設置于穩(wěn)定的岸灘地，或將抗滑擋土墻設置在坡腳。（7）對于地下水豐富的滑坡地段，在布設抗滑擋土墻前，應先進行輔助排水工程，并在抗滑擋土墻上設置好排水設施。（8）對于水庫沿岸，由于水庫蓄水水位的上升和下降，除在浸水斜坡可能崩塌處布設抗滑擋土墻外，在高水位附近還應設抗滑樁或二級抗滑擋土墻。第48頁/共80頁擋土墻的縱向布置平面布置

個別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置，繪制平面圖，標明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。沉降伸縮縫基地線泄水孔路線縱坡錐坡?lián)跬翂v斷面示意圖按地基及地形情況進行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；布置各段擋土墻的基礎；布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。第49頁/共80頁三、抗滑擋土墻的設計程序開始設計條件的確定滑動層面巖土抗剪強度的確定滑坡抗滑安全系數(shù)的確定滑坡穩(wěn)定性判斷土壓力和滑坡推力計算抗滑擋土墻壁的平面布置抗滑擋土墻的安全高度的計算斷面尺寸擬訂和基礎埋置深度的確定抗滑擋土墻穩(wěn)定性計算墻身強度驗算地基應力驗算結束NNNN確定剩余下滑力確定附加力抗滑穩(wěn)定性驗算抗傾穩(wěn)定性驗算第50頁/共80頁§8.2抗滑擋土墻設計與計算一、抗滑擋土墻上力系分析與荷載確定1.抗滑擋土墻上的基本力系（1）作用于滑體上的外加荷載：如：建筑物自重，汽車自重等；（2）對于水庫岸坡，水庫蓄水時滑體有水，且與滑帶水連通時，應考慮的動水壓力和浮力；（3）滑體連端有貫通主滑帶的裂隙，在滑動時裂隙充分，則應考慮的裂隙水對滑體的靜水壓力；（4）其他偶然荷載：如地震力和其他特殊力。第51頁/共80頁第52頁/共80頁2.滑坡推力計算滑坡推力的計算是在已知滑動面形狀、位置和滑動面(帶)上土的抗剪強度指標的基礎上進行的，計算方法一般采用剩余下滑力法。計算滑坡推力時，作了如下假定：（1）滑坡體是不可壓縮的介質，不考慮滑坡體的局部擠壓變形；（2）塊間只傳遞推力不傳遞拉力；（3）塊間作用力(即推力)以集中力表示，其方向平行于前一塊滑動面；（4）垂直于主滑方向取1m寬的土條作為計算單元，忽略土條兩側的摩阻力；（5）滑坡體的每一計算塊體的滑動面為平面，并沿滑動面整體滑動；第53頁/共80頁3.附加力的計算在計算滑坡推力的同時，還需考慮附加力的影響。（1）滑坡體上的外荷載加在相應的滑塊自重之中。（2）對于水庫岸坡等地帶的滑坡，應考慮動水壓力和浮力。（3）在地震烈度大于7度的地區(qū)，應考慮地震力的作用。4.設計推力的確定當滑坡推力小于主動土壓力時，應把主動土壓力作為設計推力，但當滑坡推力合力作用點位置較主動壓力的作用點高時，擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性取其力矩大者進行計算。第54頁/共80頁二、抗滑擋土墻平面尺寸與高度的擬定

1.平面尺寸抗滑擋土墻墻面坡度常用1：0.3-1：0.5，其基底常做成反坡或鋸齒形。

2.高度抗滑擋土墻高可采用試算的方法確定。第55頁/共80頁抗滑擋土墻的高度如果不合理的話，盡管它使滑坡體原來的出口受阻，但滑坡體可能沿新的滑動面發(fā)生越過抗滑擋土墻的滑動。因此，抗滑擋土墻的合理墻高應保證滑坡體不發(fā)生越過墻頂?shù)幕瑒?。合理墻高可采用試算的方法確定，先假定一適當?shù)膲Ω?，過墻頂A點作與水平線成夾角的直線，交滑動面于a點，以Sa、Aa為最后滑動面，計算滑坡體的剩余下滑力。然后，再自a點向兩側每隔5°作出Ab、Ac…和Ab′、Ac′、…等虛擬滑動面進行計算，直至出現(xiàn)剩余下滑力的負值低峰為止。若計算結果為剩余下滑力為正值時，則說明墻高不足，應予增高；當剩余下滑力為過大的負值時，則說明墻身過高，應予降低。如此反復調(diào)整墻高，經(jīng)幾次試算直至剩余下滑力為不大的負值時，即可認為是安全、經(jīng)濟、合理的擋土墻高度。第56頁/共80頁三、基礎的埋深基礎的埋深應通過計算予以確定。一般情況下，無論何種型式的抗滑擋土墻，其基礎必須埋入滑動面以下的完整穩(wěn)定的巖土層中，且有足夠的抗滑、抗剪和抗傾覆的能力。（基巖>0.5m，堅實的土層>2m，且滑動面以下）四、基底應力及地基強度驗算抗滑擋土墻的基底應力、合力偏心距及地基強度計算公式為：式中：smax/min—分別為基底的最大和最小應力，KPa；B——表示墻底寬度，m；Vk

——作用在基底面上的豎向力標準值，KN；e——合力作用點偏心距。第57頁/共80頁基底偏心距及基底應力分布（一）Vk第58頁/共80頁基底偏心距及基底應力分布（二）Vk第59頁/共80頁圬工砌體容許壓應力(kpa)?；缀狭ζ木嗟囊螅和临|地基上e≤B/6；軟弱巖石地基上e≤B/5；在不易風化的巖石地基上，e≤B/4。第60頁/共80頁五、抗滑擋土墻的穩(wěn)定性及強度驗算1.抗滑穩(wěn)定性驗算式中：Vk

——作用于抗滑擋土墻上的豎向合力，KN；m——抗滑擋土墻基底摩擦系數(shù)；Ep——墻前被動土壓力的水平分力，KN；Eax——墻背主動土壓力或剩余下滑力的水平分力；[Ks]——抗滑擋土墻所允許的最小抗滑安全系數(shù)，1.3。第61頁/共80頁當Kc＜[Kc]，表明擋土墻的抗滑穩(wěn)定性不足，可考慮采用下列措施，以增加其抗滑動穩(wěn)定性。（1）采用傾斜基底，設置向內(nèi)傾斜的基底，可以增加抗滑力和減少滑動力，從而增加抗滑穩(wěn)定性?；變A角，對于土質地基不陡于1：5；對于巖石地基不陡于1：3。（2）采用凸榫基礎，在擋土墻基礎底面設置混凝土凸榫，與基礎連成整體，利用凸榫前土體所產(chǎn)生的被動土壓力以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。（3）更換基底土層，以增大基礎底面與地基之間的摩擦系數(shù)。（4）改變墻身斷面形式和尺寸，以增大垂直力系，但單純擴大斷面尺寸，收效不大，也不經(jīng)濟。第62頁/共80頁第63頁/共80頁2.抗傾覆穩(wěn)定性驗算式中：[K0]——抗滑擋土墻所允許的最小抗傾覆安全系數(shù)，1.5。3.擋土墻截面強度驗算（1）偏心受壓承載力驗算式中：N——由荷載設計值產(chǎn)生的軸向力；f——砌體抗壓強度設計值；A——截面面積；j——承載力影響系數(shù),。砌體偏心受壓構件，隨偏心距的增加，強度將逐漸降低，這主要是偏心受壓構件截面應立分布不均勻所致。第64頁/共80頁（2）受剪承載力計算式中：V——剪力設計值；fv

——砌體抗剪強度設計值；b——截面寬度，擋土墻為單位延米長；z——內(nèi)力臂，z=2h/3，h為擋土墻厚度。第65頁/共80頁五、擋土墻基礎設計

第66頁/共80頁第67頁/共80頁第68頁/共80頁擋土墻的破壞，很多是由于地基不良，或者是基礎設計和地基處理不當而應起的．設計時應當充分掌握基地的地質條件，在確定基底的類型和埋置深度．擋土墻一般采用明挖基礎．當?shù)鼗鶠樗绍浲翆訒r，可采用換填或樁基礎。水下挖基有困難時，可采用樁基礎或沉井基礎。第69頁/共80頁礎埋置深度要求在凍結深度以下0.25ｍ，同時不少于1ｍ埋深。受流水沖刷時，在沖刷線以下不小于1ｍ。擋土墻基地的沖刷深度，除按不同河段位置的設計水位和相應的流速，設計產(chǎn)生的一般沖刷和局部沖刷外，尚應對河床、地層及沖刷的資料，進行綜合分析，比較計算與實測資料，最后確定沖刷深度。

第70頁/共80頁擴大基礎設計

當擋土墻受傾覆穩(wěn)定，基地應力和偏心距控制時，可采用擴大基礎，即假設強制臺階的方法來解決。強制臺階的寬度，應根據(jù)傾覆穩(wěn)定，及地應力和偏心距等條件，由試算決定。

第71頁/共80頁鋼筋混凝土底板當基底應力和地基承載力設計值相差較大時，需要加寬的較大，為避免過高，造成材料浪費，或則無法滿足地基承載力的要求?？刹捎娩摻罨炷恋装?，它除了滿足抗彎要求以外，其高度還應滿足剪應力和主拉應力的要求。第72頁/共80頁換土地基

當基礎設置在較弱土層上，地基承載力不滿足設計時，可用較好的土換填一定深度，以擴散基礎壓力，使之均勻的傳遞到下臥土層中。換土法最好用于其下臥層為巖層或砂類卵石及粗粒等透水性良好的土層，而且基地面距良好土層不深，施工不困難。換土深度愈大，傳布到下臥層的壓力強度愈小。但會增大工程量、不經(jīng)濟，同時也會增加施工的難度，通常不宜小于1.5ｍ，也不宜大于3.0ｍ。

當然，對軟弱地基的處