不同形式挡土墙的结构特点
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一、常见挡土墙的结构形式及特点
在城道路桥梁工程中常见的挡土墙有现浇钢筋混凝土结构挡土墙、装配式钢筋混凝土结构挡土墙、砌体结构挡土墙和加筋土挡土墙。按照挡土墙结构形式及结构特点,可分为重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、自立式、加筋土等不同挡土墙;其结构形式及结构特点简述见表1K411016。
挡土墙结构形式及分类 表 1K411016
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依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力(土压力),以维持土体稳定,多用料石或混凝土预制块砌筑,或用混凝土浇筑,是目前城镇道路常用的一种挡土墙形式。
▼ 重力式挡土墙
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衡重式挡土墙的墙背在上下墙间设衡重台,利用衡重台上的填土重量使全墙重心后移增加墙体的稳定性。
▼ 衡重式挡土墙
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由底板及固定在底板上的悬臂式直墙构成,主要依靠底板上的填土重量维持挡土构筑物的稳定。
▼ 悬臂式挡土墙
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由底板及固定在底板上的直墙和扶壁构成,主要依靠底板上的填土重量维持挡土构筑物的稳定。
▼ 扶臂式挡土墙现场
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是借卸荷板上不填土的重力平衡土体侧压力的挡土构筑物。
▼ 带卸荷板的板柱式挡土墙
▼ 带卸荷板的板柱式挡土墙现场照片
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是利用板肋式、格构式或排桩式墙身结构挡土,依靠固定在岩石或可靠地基上的锚杆维持稳定的挡土建筑物。
▼ 锚杆式挡土墙
▼ 锚杆式挡土墙的锚杆
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是利用板桩挡土,依靠填土本身、拉杆及固定在可靠地基上的锚锭块维持整体稳定的挡土建筑物。
▼ 自立式挡土墙
▼ 自立式挡土墙现场照片
▼ 自立式挡土墙现场照片与立面对照图
(注:锚杆世挡土墙与自立式挡土墙其实原理差不多,外观也差不多,自立式挡土墙在锚杆式挡土墙的基础上,把锚杆换为拉杆并在杆尾加上锚碇块)
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是利用较薄的墙身结构挡土,依靠墙后布置的土工合成材料减少土压力以维持稳走的挡土建筑物。
▼ 加筋土挡土墙
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挡土墙基础地基承载力必须符合设计要求,并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。施工中应按设计规定施作挡土墙的
1排水系统、
2泄水孔、
3反滤层
4结构变形缝
(口诀:排泄成形)。
▼ 挡土墙附属构筑物件
挡土墙投入使用时,应进行墙体变形观测,确认合格要求
二、挡土墙结构受力。
挡土墙结构会受到土体的侧压力作用,该力的总值会随结构与土相对位移和方向而变化,侧压的分布会随结构施工程序及变形过程特性而变化。挡土墙结构承受的土压力有:静止土压力、主动土压力和被动土压力。
静止土压力(见图lK411016a):若刚性的挡土墙保持原位静止不动,墙背土层在未受任何干扰时,作用在墙上水平的压应力称为静止土压力。其合力为E0(kN/m)、强度为P0(kPa)。
图1K411016土压力的三种形式
(a)静止土压力;(b )主动土压力;(c) 被动土压力
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主动土压力(见图lK411016b):若刚性挡土墙在填土压力作用下,背离填土一侧移动,这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小,当墙后土体达到极限平衡,土体开始剪裂,许产生连续滑动面,使土体下滑。这时土压力减到最小值,称为主动土压力。合力和强度分别用Ea(kN/m)和强度为Pa(kPa)。表示。
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被动土压力(见图1K411016C):若刚性挡土墙在外力作用下,向填土一侧移动,这时作用在幛上的土压力将由静止压力逐渐增大,当墙后土体达到极限平衡,土体开始剪裂,出现喹续滑动面,墙后土体向上挤出隆起,这时土压力增到最大值,称为被动土压力。
三种比压力中,主动土压力最小;静止土压力其次;被动土压力最大,位移也最大。
简易记法:
主动,就是墙主动要去压土,就是墙往土倾倒趋势,因此压力最小;
被动,就是墙被动被土压了,也就是实际上图已经压向墙,因此压力最大;
静止,其实就是一种压力平衡,压力介于静止土压和被动土压。
再记不住,口诀:小主盖大被
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