《公路設(shè)計(jì)》第九章?lián)跬翂υO(shè)計(jì)(39P)課件

1、9-1概述道橋系二七年五月第一節(jié)概述復(fù)習(xí)引入：擋土墻的定義一、擋土墻分類1、按擋土墻設(shè)置的位置及用途2、按結(jié)構(gòu)形式及使用條件3、按墻體材料二、擋土墻各部分名稱擋土墻：為防止路基填土或山坡土體坍塌而修筑的承受土體側(cè)壓力的墻式構(gòu)造物，稱為擋土墻。按擋土墻設(shè)置的位置及用途按照擋土墻設(shè)置的位置，擋土墻可分為：路塹墻、路堤墻、路肩墻和山坡墻等類型，如圖所示。 路塹墻路塹墻設(shè)置在路塹邊坡底部，主要用于支撐開(kāi)挖后不能自行穩(wěn)定的山坡，同時(shí)可減少挖方數(shù)量，降低挖方邊坡的高度 路堤墻路堤墻設(shè)置在高填土路提或陡坡路堤的下方，可以防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動(dòng)，同時(shí)可以收縮路堤坡腳，減少填方數(shù)量，減少拆遷和占地面積 路

2、肩墻 路肩墻設(shè)置在路肩部位，墻頂是路肩的組成部分，其用途與路堤墻相同。它還可以保護(hù)臨近路線的既有的重要建筑物山坡墻山坡墻設(shè)置在路塹或路堤上方，用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡?lián)跬翂Ψ诸?、按照結(jié)構(gòu)形式，擋土墻可分為：重力式擋土墻錨定式擋土墻薄壁式擋土墻加筋土擋土墻重力式擋土墻重力式擋土墻依靠墻身自重支撐土壓力來(lái)維持穩(wěn)定。一般多用片(塊)石砌筑,在缺乏石料的地區(qū)有時(shí)也用混凝土修建。重力式擋土墻形式簡(jiǎn)單,施工方便，可就地取材 , 適應(yīng)性較強(qiáng),故被廣泛應(yīng)用 , 但其巧工數(shù)量較大,對(duì)地基的承載能力要求較高。錨定板式擋土墻是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨定板以及其間的填土共同形成的一種組

3、合擋土結(jié)構(gòu)，它借助于埋在填土內(nèi)的錨定板的抗拔力抵抗側(cè)土壓力，保持墻的穩(wěn)定。錨定式擋土墻的特點(diǎn)在于構(gòu)件斷面小，工程量省，不受地基承載力的限制，構(gòu)件可頂制有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕型化和施工機(jī)械化。它適用于缺乏石料地區(qū)的路肩墻或路堤墻；錨定式擋土墻1、薄壁式擋土墻屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以分為懸臂式和扶壁式兩種。2、依靠填土的重量來(lái)保證穩(wěn)定性。3、具有斷面尺寸較小，自重輕，能修建在較軟弱的地基上等特點(diǎn)，適用與城市或缺乏石料的地區(qū)薄壁式擋土墻 加筋土擋土墻加筋土擋土墻是填土、拉筋、面板三者的結(jié)合 , 填土和拉筋之間的摩擦力改善了土的物理力學(xué)性質(zhì) , 而使得填土與拉筋為一個(gè)整體。在這個(gè)整體中起控制作用的是填土與拉

4、筋之間的摩擦力。面板的作用是阻擋填 土墻落擠出 , 迫使填土與拉筋結(jié)合為整體。加筋土擋土墻屬于柔性結(jié)構(gòu),對(duì)地基變形適應(yīng)性大,建筑高度大,具有省工、省料、施工方便、快速等優(yōu)點(diǎn),適用于填土路基。加筋土擋土墻擋土墻分類3、按照墻體材料，擋土墻可分為：石砌擋土墻、混凝土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻、鋼板擋土墻等。擋土墻各部分名稱墻頂墻面墻趾墻踵墻背墻背傾角9-2重力式擋土墻的構(gòu)造與布置道橋系二七年五月第二節(jié)重力式擋土墻的構(gòu)造與布置一、擋土墻的構(gòu)造（一）、墻身1、墻背構(gòu)造要求2、墻面構(gòu)造要求3、墻頂構(gòu)造要求4、護(hù)欄（二）、基礎(chǔ)（三）、排水設(shè)施（四）、沉降縫和伸縮縫二、擋土墻的布置墻身1、墻背構(gòu)造要求2、墻面

5、構(gòu)造要求3、墻頂構(gòu)造要求4、護(hù)欄設(shè)計(jì)墻頂墻面墻背傾角護(hù)欄墻背構(gòu)造要求根據(jù)墻背傾斜方向的不同，墻身斷面形式可分為仰斜、垂直、俯斜、凸形折線式和衡重式等幾種如圖所示。墻面構(gòu)造要求墻面一般為平面，墻面坡度除應(yīng)與墻背的坡度相協(xié)調(diào)外，還應(yīng)考慮到墻趾處地面的橫坡度(影響擋土墻的高度)。當(dāng)?shù)孛鏅M坡度較陡時(shí)，墻面可直立或外斜1：0.051：0.20，以減少墻高；當(dāng)?shù)孛鏅M坡平緩時(shí)，一般采用1：0.201：0.35較為經(jīng)濟(jì)。墻頂構(gòu)造要求墻頂寬度，當(dāng)墻身為混凝土澆筑時(shí)，不應(yīng)小于40 cm。漿砌時(shí)不小于50cm；干砌時(shí)應(yīng)不小于60cm。護(hù)欄設(shè)計(jì) 為增加駕駛員心理上的安全感，保證行車安全，在地形險(xiǎn)峻地段的路肩墻，或墻頂

6、高出地面6m以上且連續(xù)長(zhǎng)度大于20m的路肩墻，或彎道處的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄等防護(hù)設(shè)施。護(hù)欄分墻式和柱式兩種，所采用的材料，護(hù)攔高度、寬度，視實(shí)際需要而定。護(hù)欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離，應(yīng)滿足路肩最小寬度的要求。（設(shè)置護(hù)欄時(shí)路肩應(yīng)加寬50cm，以保證公路限界不被侵占。）基礎(chǔ)1、基礎(chǔ)一般采用明挖基礎(chǔ)。2、底埋置深度應(yīng)符合下列要求： A、 無(wú)沖刷時(shí)，一般應(yīng)在天然地面下不小于1.0m； B、有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線下不小于1.0m； C、受凍脹影響時(shí)，應(yīng)在冰陳線以下不小于0.25m。非冰脹土層中的基礎(chǔ)，例如巖石、卵石、礫石、中砂或粗砂等，埋置深度可不受凍深的限制。 排水設(shè)施1、擋土墻的排水處理是否得當(dāng)

7、，直接影響到擋土墻的安全及使用效果。（回顧土力學(xué)中的相關(guān)知識(shí)）2、擋土墻的排水設(shè)施通常內(nèi)地面排水和墻身排水兩部分組成。A、地面排水可設(shè)置地面排水溝，引排地面水；夯實(shí)回填土頂面和地面松土，防止雨水和地面水下滲，必要時(shí)可加設(shè)鋪砌；對(duì)路塹擋土墻墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎(chǔ)。B、墻身排水主要是為了迅速排除墻后積水。漿砌擋土墻應(yīng)根據(jù)滲水量在墻身的適當(dāng)高度處布置泄水孔。 排水設(shè)施沉降縫和伸縮縫為了防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開(kāi)裂，應(yīng)根據(jù)地基的地質(zhì)條件及墻高、墻身斷面的變化情況設(shè)置沉降縫；為了防止圬工砌體因砂漿硬化收縮和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，須設(shè)置伸縮縫。通常把沉降縫與伸縮縫合并在一起，

8、統(tǒng)稱為沉降伸縮縫或變形縫。宜每隔1015m設(shè)置一道沉降伸縮縫；沉降伸縮縫的縫寬般為23cm。擋土墻的布置(一)橫向布置(二)縱向布置(三)縱向布置橫向布置 橫向布置主要是在路基橫斷面圖上進(jìn)行。 1擋土墻的位置選擇 2確定斷面形式，繪制擋土墻橫斷面圖hH縱向布置縱向布置主要在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪制擋土墻正面圖，如圖所示。分段長(zhǎng)分段長(zhǎng)分段長(zhǎng)公路縱向設(shè)計(jì)線地面線Hh(三)平面布置根據(jù)橫斷面、縱面繪制擋土墻平面設(shè)計(jì)圖擋土墻的布置設(shè)計(jì)步驟：1根據(jù)具體情況，通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，確定墻趾位置；2測(cè)繪墻趾處的縱向地面線，核對(duì)路基橫斷面圖，收集墻趾處的地質(zhì)和水文等資料；3選擇墻后填料，確定填料的物理力學(xué)

9、計(jì)算參數(shù)和地基計(jì)算參數(shù)；4進(jìn)行擋土墻斷面形式、構(gòu)造和材料設(shè)計(jì)，確定有關(guān)計(jì)算參數(shù)；5進(jìn)行擋土墻的縱向布置；6用計(jì)算法或套用標(biāo)堆圖確定擋土墻的斷面尺；7繪制擋土墻立面、橫斷面和平面圖。9-3擋土墻計(jì)算9-4加筋土擋土墻道橋系二七年五月第三節(jié)重力式擋土墻計(jì)算 當(dāng)擋土墻的位置、墻高和斷面形式確定后，擋土墻的斷面尺寸可通過(guò)試算的方法確定，其程序是：1、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或標(biāo)準(zhǔn)圖，初步擬定斷面尺寸；2、計(jì)算側(cè)向土壓力；3、進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算和基底應(yīng)力與偏心距驗(yàn)算；4、當(dāng)驗(yàn)算結(jié)果滿足要求時(shí)，初擬斷面尺寸可作為設(shè)計(jì)尺寸；當(dāng)驗(yàn)算結(jié)果不能滿足要求時(shí)，采取適當(dāng)?shù)拇胧┦蛊錆M足要求，或重新擬定斷面尺寸，重新計(jì)算，直至滿足要求為止。

10、第四節(jié)加筋土擋土墻 一、加筋土的特點(diǎn)二、加筋土擋土墻的構(gòu)造三、加筋土的材料與構(gòu)造加筋土的特點(diǎn)加筋土工程有以下特點(diǎn)： 1可以做成很高的垂直填土，從而減少占地面積，這對(duì)不利于開(kāi)挖的地區(qū)、城市道路以及土地珍貴地區(qū)而言，有著很大的經(jīng)濟(jì)效益。 2面板、筋帶可以在工廠中定形制造、加工，在現(xiàn)場(chǎng)可以用機(jī)械分層施工。這種裝配式施工方法簡(jiǎn)便快速，并且節(jié)省勞動(dòng)力和縮短工期。 3加筋土是柔性結(jié)構(gòu)物，能夠適應(yīng)地基較大的變形，因而可用于較軟的地基上。同時(shí)，由于加筋土結(jié)構(gòu)所特有的柔性能夠很好地吸收地震的能量，故其抗震性好。 4造價(jià)低廉，據(jù)國(guó)內(nèi)部分工程資料統(tǒng)計(jì)，加筋土擋土墻的造價(jià)一般為鋼筋混凝土擋墻的50，重力式擋土墻的60

11、80。加筋土的構(gòu)造(一)加筋體 加筋體墻面的平面線形可采用直線、折線和曲線。相鄰墻面的內(nèi)夾角不宜小于70。加筋體的橫斷面形式船應(yīng)采用矩形。 (二)基礎(chǔ) 加筋體墻面下部應(yīng)設(shè)置寬度不小于0.3m厚度不小于0.2m的混凝土基礎(chǔ)，但屬下列情況之一者可不設(shè)： 1面板筑于石砌圬工或混凝土之上； 2地基為基巖。 (三)排水設(shè)施 對(duì)可能危害加筋體的地面水和地下水，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)呐潘蚍浪胧?（四）沉降伸縮縫 加筋土擋土墻應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、墻高等條件設(shè)置沉降縫，沉降縫間距：土質(zhì)地基為1030m，巖石地基可適當(dāng)增大。沉降縫、伸縮縫寬度一放為12cm，可采用瀝青板、軟木板或?yàn)r青麻絮等填塞。 加筋土填料1、填料是加

12、筋土工程的主體材料，對(duì)填料的一般要求如下：2、易壓實(shí)；能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力；滿足化學(xué)和電化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)；水穩(wěn)定性好。3、有一定級(jí)配的礫類土、砂類土，與拉筋之間的摩擦力大，是透水性能好，應(yīng)優(yōu)先選用；碎石土、結(jié)土、中低液限粘質(zhì)土和穩(wěn)定土也可采用；腐質(zhì)土、凍結(jié)土等影響拉筋和面板使用壽命的應(yīng)禁止采用。4、填料的設(shè)計(jì)參數(shù)包括容重r、計(jì)算內(nèi)摩擦角和摩擦系數(shù)f等，應(yīng)由試驗(yàn)或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。筋帶 1、拉筋的主要作用是與填料產(chǎn)生摩擦力，并承受結(jié)構(gòu)內(nèi)部的拉力。因此，拉筋必須具有以下特性；具有較高的強(qiáng)度，受力后變形?。惠^好的柔性與韌性：表面粗糙，能與填料產(chǎn)生足夠的摩擦力；抗腐蝕性和耐久性好；加工、接長(zhǎng)和與面板的連接簡(jiǎn)單。2、筋帶可以分為鋼帶、鋼筋混凝土帶和聚丙烯土工帶三種。高速公路和一級(jí)公路上的加筋土工程應(yīng)采用鋼帶或鋼筋混凝土帶。面板 面板的主要作用是防止端部土體從拉筋間擠出。1一般規(guī)定(1)面板設(shè)計(jì)應(yīng)滿足堅(jiān)固、