《道路工程》讲义第4章-边坡工程的治理技术之抗滑挡土墙.ppt

第四章 边坡工程治理技术之 抗滑挡土墙施工技术,边坡工程,4.1 概述,挡土墙的定义 挡土墙是支撑填土或斜坡土体，防止其变形失稳，而承受侧向岩土压力的支挡结构物 1、用于支挡滑坡、 变形体的挡土墙， 一般称为抗滑挡 墙，或抗滑挡土 墙挡土墙的基本构 成,一、抗滑挡土墙类型、特点和适用条件 2.按结构型式分类 （1）重力式挡土墙（2）锚定式挡土墙（3）薄壁挡土墙（4）其他形式挡土墙等 3.按材料分类 （1）浆砌条石（块石）抗滑挡土墙（2）混凝土抗滑挡土墙（3）钢筋混凝土抗滑挡土墙（4）加筋土抗滑挡土墙,路堑挡土墙：用于陡峭山坡的路堑底部，降低边坡高度、减少开挖或者边坡防止地质不良地段的滑坡1.按设置位置分,路堤挡土墙：在陡山坡上填筑路堤时、用以支挡路堤下滑；收缩坡脚，减少填方量；保证沿河路堤不受水流冲刷路肩挡土墙：支挡陡坡路堤下滑，抬高公路，收缩坡脚、减少占地，减少填方量山坡挡土墙：用以支挡山坡上可能滑坍的覆盖层土体或破碎岩层（需要时可分设数道）依靠墙身的自重以及基础部位的被动土压力来抵抗侧向主动土压力形式简单，施工方便A、B、E多用于路肩墙、路堤墙；,重力式挡土墙,重力式挡土墙,C、D多用于路堑墙。

2.按结构型式分类,重力式挡土墙,已完工的石砌挡土墙,图6-3 锚杆式挡土墙, 锚定式挡土墙,图6-4 锚定板式挡土墙,由肋柱，挡板和锚杆组成，靠 锚杆锚固在山体内拉住肋柱肋柱， 挡板可预制一般适用于墙身较高 的路堑墙或路肩墙类似于锚杆式挡土墙，仅锚杆的固定端用锚定板固定在山体内一般适用于路堑墙或路堤墙锚杆（索）挡土墙,锚杆挡土墙一般适用于岩质路堑地段，但其他具有锚固条件的路堑墙也可使用，还可应用于陡坡路堤锚定板挡土墙, 薄壁式挡土墙,图6-6 扶壁式挡土墙,图6-5 悬臂式挡土墙,由立壁，墙趾板和墙踵板组成，利用墙踵板上的填土重量来维持土体稳定适用于缺乏石料地区及挡土墙高度不大于7m的情况扶壁式挡墙 (15m),曲阜东站挡土墙施工现场,曲阜东站是京沪高铁全线21座车站之一，路基全部为路堤填筑，线路中心最大填筑高度为8.1m，最小高度为4.3m路堤边坡最大填筑高度为7.78m，最小填筑高度3.98m挡土墙施工的完成，为路基填筑提供了新的作业面,图6-7 加筋土挡土墙, 其他类型挡土墙,图6-8 土钉挡土墙 1-土钉；2-铺设钢筋网；喷射混凝土面层,由面板，拉筋和填料组成，依靠拉筋与填料之间的摩擦力来抵抗侧向土压力，面板可预制。

适用于缺乏石料地区及在软弱地基上修筑路肩墙与路堤墙镀锌钢带加筋,加筋土挡土墙预制块的安装,加筋土的回填,图6-9 柱板式挡土墙,图6-10 桩板式挡土墙,用钢筋混凝土预制杆件，纵横交错装配成框架，内填土石，以抵抗土压力适用于缺乏石料地区的路肩墙与路堤墙由桩柱和挡板组成，利用深埋的桩柱前土层的被动土压力来平衡墙后主动土压力适用于土压力大，要求基础埋置深地段，可用于路堑墙、路肩墙桩板墙,墙身 墙基础 排水设施 沉降伸缩缝,墙顶 墙面 墙背 墙底 墙趾 墙踵,二、挡土墙的构造特点,墙背,仰斜墙背 适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路堤墙仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0.3 ，通常在1：0.151：0.25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1：0.251：0.45，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 凸形折线墙背 多用于路堑墙，也可用于路肩墙上下墙的墙高比一般采用2：3,俯斜墙背 适用于路堤墙、路肩墙常用1：0.151：0.25，不超过4m的低墙可用垂直墙背其他类型挡土墙 墙背形式可参考有关规范和设计手册 图6-12 石砌挡土墙断面形式,墙面一般均为平面，其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，墙面坡度一般为1：0.051：0.20，矮墙可采用陡直墙面；地面平缓时，一般采用1：0.201：0.35较为经济墙面,墙顶最小宽度，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混凝土做成顶帽，厚40cm如不做顶帽，对路堤墙和路堑墙，墙顶应以大块石砌筑，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墙顶,为保证交通安全，在地形险峻地段，或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、三级路不小于0.75m，四级路不小于0.5m护栏,墙顶,基础类型,基础类型示意图 a）墙趾或墙踵部分加宽；b）钢筋混凝土底板；c）换填地基；d）台阶基础；e）拱形基础,钢筋混凝土底板：当地基压应力超过地基承载力过多时，或需要的加宽值较大，可采用钢筋混凝土底板台阶基础：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岩石时，可设置台阶基础，以减少基坑开挖和节省圬工拱形基础：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。

天然地基：大多数挡土墙都直接修筑在天然地基之上扩大基础：当地基承载力不足，地形平坦而墙身较高时，为了减小基底压应力和增加抗倾覆稳定性，采用扩大基础基础埋置深度,对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求： 无冲刷时，应在天然地面以下至少1m； 有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m； 受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m当冻深超过1m时，采用1.25m，但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层，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，但基础埋深不宜小于1m对于岩石地基，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时，可根据地基的风化程度及其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，或采用其它措施，以防止挡土墙滑动地面排水 截水沟：路堑墙和山坡墙上方必须设置截水沟，以拦截流向挡土墙的地表水； 夯实回填土顶面和地表松土； 夯实墙前回填土和加固边沟排水设施,挡土墙排泄水孔,墙身排水 浆砌块(片)石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔(图a) 墙高时，可在墙上部加设一排汇水孔(图b) 。

孔眼间距一般为23m，对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.01.5m 下排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，泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层 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时，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的砂卵石排水层(图c),挡土墙排水设施示意图,沉降伸缩缝 为防止因地基不均匀沉降而引起墙身开裂，应设置沉降缝 为减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化而引起的裂缝，应设置收缩缝 一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线方向间距1015m，缝宽23cm挡土墙的纵向布置,平面布置,个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制平面图，标明挡土墙与路线的平面位置及附近地貌与地物等情况，特别是与挡土墙有干扰的建筑物的情况沿河挡土墙还应绘出河道及水流方向，防护与加固工程等按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置； 布置各段挡土墙的基础； 布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等抗滑挡土墙与一般挡土墙类似，但它又不同于一般挡土墙，主要表现： 在抗滑挡土墙所承受的土压力的大小、方向、分布和作用点等方面。

一般挡土墙主要抵抗主动土压力，而抗滑挡土墙所抵抗的是滑坡体的剩余下滑推力一般情况下滑坡的剩余推力较大，对于滑体刚度较大的中厚层滑坡体压力的分布图形于矩形，推力的方向与滑移面层平行；合力作用点位置较高，位于滑面以上l2墙高处因此，一般情况下，滑坡推力较主动土压力大为满足抗滑挡土墙自身稳定的需要，这要求通常抗滑挡土墙墙面坡度采用l03105，甚至缓至107511有时为增强抗滑挡土墙底部的抗滑阻力，将其基底做成倒坡，或锯齿形；而为了增加抗滑挡土墙的抗倾覆稳定性和减少墙体圬工材料用量，有时可在墙后设置l2m宽的衡重台或卸荷平台抗滑挡土墙与一般挡土墙的区别,抗滑挡土墙布置原则 （1）对于中、小型滑坡，一般将抗 滑挡土墙布设在滑坡前缘 （2）对于多级滑坡或滑坡推力较大 时，可分级布设抗滑挡土墙 （3）对于滑坡中、小部有稳定岩层 锁口时，可将抗滑挡土墙布设在锁口处， 锁口处以下部分滑体另作处理，或另设 抗滑挡土墙等整治工程 （4）当滑动面出口在构筑物(如公路、桥梁、房屋建筑)附近，且滑坡前缘距建筑物有一定距离时，应尽可能将抗滑挡土墙靠近建筑物布置5）对于道路工程，当滑面出口在路堑边坡时，可按滑床地质情况决定布设抗滑挡土墙的位置。

（6）对于滑坡的前缘面向溪流或河岸时，抗滑挡土墙可设置于稳定的岸滩地，或将抗滑挡土墙设置在坡脚 （7）对于地下水丰富的滑坡地段，在布设抗滑挡土墙前，应先进行辅助排水工程，并在抗滑挡土墙上设置好排水设施 （8）对于水库沿岸，由于水库蓄水水位的上升和下降，除在浸水斜坡可能崩塌处布设抗滑挡土墙外，在高水位附近还应设抗滑桩或二级抗滑挡土墙一、 填料选择 为保证抗滑挡土墙既能安全正常工作，又减少其断面尺度，降低工程后造价，其墙后填料的选择也是一项重要的工作一般以块石、砾石为好这样的填料透水性也强，抗剪强度稳定，易排水 粘性土的压实性和透水性都较差，并且又常具有吸水膨胀性和冻胀性，产生侧向膨胀压力，影响挡土墙的稳定性当不得不采用粘性土作填料时，应适当加以块石或碎石任何时候不能采用淤泥、膨胀土作墙后填料4.2 抗滑挡土墙施工,二、 墙身材料选择 墙身材料的选择应与抗滑挡土墙的结构形式相适应对于重力式抗滑挡土墙，墙身材料一般采用条石、块石或块石砼或素砼一般应选择条石或块石；砼的强度等级一般不应低于C15对于锚杆式抗滑挡土墙、板桩式抗滑挡土墙、竖向预应力锚杆式抗滑挡土墙等形式，最好采用砼或钢筋砼砼强度等级不宜低于C20。

预应力锚杆的锚固区域，砼等级不低于C30 三、 施工注意事项 （1）对天变形剧烈的滑坡，宜从两端向中间分段施工，逐段稳定滑坡，减小滑坡规模，控制滑坡运动要防止大面积开挖(尤其在坡脚)而造成土体滑动，加剧滑坡体运动，影响抗滑的稳定性，甚至破坏已修建的抗滑挡土墙应事行作好排水系统 （2）注意掌握施工季节 （3）刷方减载应按自上而下的原则进行 （4）对辅助工程，也应切实注意事故质量,4.3 施工注意事项 (1)抗滑挡土墙应尽可能在滑坡变形前设置，或在坡脚土体尚未全面开挖前，以较陡的临时边坡分段开挖设置根据施工过程中建筑物的受力情况，施工时采取分段、跳槽开挖，并及时进行抗滑挡土墙的修建 (2)在滑坡地段修建挡土墙前，应事先作好排水系统，合理编制施工组织设计，集中施工力量，作好施工准备，尽量缩短施工工期 (3)注意掌握施工季节，尽可能避免雨季滑坡正在急剧发展时在滑坡脚开挖基坑和修建建筑物由于开挖、填土而使地形有相当大的变化，因此要充分注意排除地表水，也应注意排除地下水，以防水的滞留同时，对施工用水也应特别注意4)施工时应先对滑坡体上(后)部进行刷方减载，以减小滑坡体产生的下滑力刷方减载应按自上而下的原则进行。

对刷方减载的弃土可作为抗滑挡土墙后的填料或抗滑挡土墙前的压载体若滑坡体前缘极为松散，有时需将其清除，在这种情况下，也应采用自上而下的原则进行施工 (5)当地下水丰富时，除按设计要求作好主体工程的施工外，对辅助工程，如墙后排水沟、墙身泄水孔等，也应切实注意其事故质量，防止墙后积水 (6)对墙后的回填土必须分层夯实，达到设计要求 (7)墙体施工时，必须保证施工质量，对浆砌条石挡土。