1前言
公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体,防止填土或土体变形失稳的一种构造物。在路基工程中,挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡,减少土石方工程量和占地面积,防止水流冲刷路基,并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。
挡土墙的形式多种多样,按其结构特点,可分为:石砌重力式、石砌衡重式、加筋土轻型式、砼半重力式、钢筋砼悬臂式和扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型;按其中路基横断面上的位置,又可分:路肩墙、路堤墙及路堑墙;按所处的环境条件,又可分为:一般地区挡墙、浸水地区挡土墙及地震地区挡土墙。考虑挡土墙设计方案时,应与其他工程方案进行技术经济比较,分析其技术的可行性、可靠性及经济的合理性,然后才确定设计方案,并根据实际情况进行挡土墙的选型。
在山区公路中,由于地形条件更为复杂,地势更为陡峭,因此,挡土墙的应用更为广泛。近几年来,笔者参加了二十多段、共三百多公里的山区公路(二、三级)的设计,主要负责路基防护工程,特别是挡土墙的设计,对山区公路挡土墙的设计积累了一定的经验与体会,在此提出,仅供同类工程设计时参考。
2挡土墙设计的基础资料及设计参数
2.1基础资料
挡土墙设计时,必须具备以下资料:路线平面图、纵断面图、横断面图,地质资料(包括工程地质勘察报告、工程物探报告),地震勘探报告,水文资料,总体设计资料及构造物一览表等。
2.2设计参数的选取
2.2.1墙背填料的物理力学性质对于山岭重丘二、三级公路的挡土墙设计,当缺乏试验数据时,填料的计算内摩擦角及容重可参照表1及表2选用:
表1填料内摩擦角ψ参考值
土的种类 |
块石 |
大卵石、碎石类土 |
小卵石、砾石、粗砂、石屑 |
中、细砂、砂质土 |
粉砂 |
粘土 |
内摩擦角(°) |
45 |
40 |
35 |
30 |
26 |
14-21 |
表2 填料标准容重
土的种类 |
砾石、碎石、砾质土 |
砂、砂质土 |
粉土、粘性土
(ωl<50%) |
石灰土
(石灰10%) |
粉煤灰 |
容重(KN/m3) |
20 |
19 |
18 |
18 |
15 |
2.2.2墙背摩擦角填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。山区公路中,对于浆砌片石墙体、排水条件良好,均可采用δ=ψ/2。
2.2.3基底摩擦系数基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。
2.2.4地基容许承载力地基容许承载力可按照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取。
2.2.5建筑材料的容重根据有关设计规范规定选取。
2.2.6砌体的容许应力和设计强度根据有关设计规范规定选取。
2.2.7砼的容许应力和设计强度根据有关设计规范规定选取。