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房屋建筑工程中常用挡土墙
【摘要】挡土墙广泛应用于房屋建筑、水利、铁路、公路、港湾等工程。
【关键词】重力式挡土墙;悬臂式挡土墙;墙趾;墙踵;墙身
挡土墙广泛应用于房屋建筑、水利、铁路、公路、港湾等工程。房屋建筑工
程中,都会遇到需要采用挡土墙来防止土体坍塌,如建筑物地下室的外墙、室外
地下人防通道、窗井外墙、支撑建筑物四周填土的挡土墙以及边坡支护等。
挡土墙的种类繁多,按其所用材料分类,有毛石、砖、混凝土和钢筋混凝土
等类型。按其结构形式可分为重力式、悬臂式、扶壁式及格栅装配式等。根据其
刚度及位移方式不同,可分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。合理的
选择墙型,对安全和经济地设计挡土墙具有重要意义。接下来按结构形式简单介
绍一下民用建筑工程中挡土墙。
一、重力式挡土墙
重力式挡土墙是挡土墙选用时间上比较长的一种,也是比较常用的一种,民
用建筑中多用于景观护坡以及围墙挡土。
墙面暴露于外,墙背按墙背倾斜方向可分为仰斜、直立和俯斜三种型式。墙
基的前缘称为墙趾,而后缘叫做墙踵。对于墙背不同倾斜方向的挡土墙,如用相
同的计算方法和计算指标进行计算,其主动土压力以仰斜为最小,直立居中,俯
斜最大。因此,就墙背所受的主动土压力而言,仰斜墙背较为合理。如在开挖临
时边坡以后筑墙,采用仰斜墙背可与边坡紧密贴合,而俯斜墙则须在墙背回填土,
因此仰斜墙比较合理。反之,如果在填方地段筑墙,仰斜墙背填土的夯实比俯斜
墙或直立墙困难,此时,俯斜墙和直立墙比较合理。从墙前地形的陡缓看,当较
为平坦时,用仰斜墙背较为合理。如墙前地形较陡,则宜用直立墙,因为俯斜墙
的土压力较大,而用仰斜墙时,为了保证墙趾与墙前途坡面之间保持一定距离,
就要加高墙身,使砌筑工程量增加。因此,墙背的倾斜型式应根据使用要求、地
形和施工等情况综合考虑确定。
设计挡土墙时墙背需要注意防、排水,做防、排水措施以消除水压对墙身的
影响,减少墙背的水推力。通长在墙身中每隔2~3m,设置一个100~150mm孔
径的泄水孔。其中,最上部一排泄水孔距离挡土墙顶部不小于500mm,最下部
一排泄水孔应高出地面不小于200mm。泄水孔要保持畅通无阻。衡重式挡土墙
在上下墙连接处也需要设置泄水孔。泄水孔处做反滤包或反滤层。墙后填土采用
透水性或弱滤水性填料,墙后地面宜铺筑粘土隔水层,墙后填土采用分层夯实填
方法。当地下水渗入填料时,要设置排水盲沟,将水体顺利排出墙外。
重力式挡土墙通常由块石或素混凝土砌筑而成,因而墙体抗拉强度较小。墙
体稳定性验算需要确定抗倾覆稳定及抗滑移稳定验算。作用于墙背的土压力所引
起的倾覆力矩全靠墙身自重产生的抗倾覆力矩来平衡。倾覆稳定比较容易满足,
而滑移稳定常不易满足要求。滑移稳定可以通过基础底做成逆坡来抵抗整体的滑
移,这种方法也是比较有效的方法,对于土质地基,逆坡一般不宜大于0.1:1;
对于岩石地基一般不大于0.2:1。但是基底的倾斜会使基底的承载力减少,因此
地基承载力特征值需要相应的折减。当逆坡坡度0.1:1时,折减系数按0.9;逆坡
坡度0.2:1时,折减系数按0.8比较接近。
由于此类型墙身断面比较大,需要做成厚而重的实体才能保证其稳定。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。重力式挡土墙的结构简单、施工方便,
能就地取材等优点,是工程中应用较广泛的一种形式。
二、悬臂式挡土墙
悬臂式挡土墙是近几十年新发展起来的一种挡土墙,是一种比较节约材料的
新型挡土墙。悬臂式挡土墙一般用钢筋混凝土建造,它由三个悬臂板组成,即立
壁、墙趾悬臂和墙踵悬臂。墙的稳定主要靠墙踵底板上的土重,而墙体内的拉应
力则由钢筋承担。为了节约混凝土材料,墙身常做成上小下大的变截面。有时在
墙身与底板连接处设置支托。
墙趾和墙踵均承受着弯矩,可按悬臂板进行设计。墙趾和墙踵宜做成上斜下
平的变截面,这样不但节约混凝土,而且有利于排水。基础底板的厚度与墙身下
端相等。当采用双排钢筋时,墙身顶面最小宽度宜为200mm;墙高不宜大于6m,
大于6米则采用扶壁式。在严寒气候条件下有冻胀可能时,最好以炉渣填充。一
般每隔20~25m设一道伸缩缝,当墙面较
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