单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,公路挡土墙,陈忠达,13709293286,,1,讲座内容,1.挡土墙的基本概念与作用2.挡土墙的类型及使用条件3.挡土墙的发展概况,2,挡土墙是用来支撑陡坡以保持土体稳定性的一种构造物它所承受的主要荷载是土压力在公路、铁路、水利、矿山、航运及建筑部门的土木工程中，挡土墙的应用是十分广泛的当山区地面横坡过陡，常在下侧边坡设置挡土墙，或在靠山侧，由于刷坡过多，不仅土石方工程数量大，而且破坏了天然植被容易引起灾害，因此设置挡土墙以降低路堑高度在平原地区多为良田，为了节约用地，往往也在路基一侧或两侧设置挡土墙在滨河地段或有其他建筑物时，修建挡土墙可以收回坡脚，以避免冲刷威胁或避开建筑物当高路堤、深路堑土石方数量大，取、弃土困难时，也可设置挡土墙以减少土石方数量此外，挡土墙还经常用来整治崩坍、滑坡等路基病害一、挡土墙的基本概念与作用,3,挡土墙的用途可简要归纳为：,(1)降低挖方边坡高度，减少挖方数量，避免山体失稳滑坍路堑挡土墙；,(2)收缩路堤坡脚，减少填方数量和占地面积，保证路堤稳定路堤挡土墙、路肩挡土墙；,(3)避免沿河路基挤缩河床，防止水流冲刷路基浸水挡土墙；,(4)防止山坡覆盖层下滑和整治滑坡山坡挡土墙、抗滑挡土墙。
虽然挡土墙的应用范围较广，但采用其他设计方案也可以替代挡土墙的功能，一般需要经过经济、技术比较后方能确定此外，环境效益、社会效益也是选择方案的重要考虑因素对高度、长度较大的挡土墙工程，方案比选尤为重要一、挡土墙的基本概念与作用,4,根据在路基横断面上的位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙及路堑墙当墙顶置于路肩时，称为路肩式挡土墙；若挡土墙支撑路堤边坡，墙顶以上尚有一定的填土高度，则称为路堤式挡土墙，又称坡脚式挡土墙；如果挡土墙用于稳定路堑边坡，称为路堑式挡土墙；设置在山坡上用于防止山坡覆盖层下滑的挡土墙，称为山坡挡土墙根据所处环境和作用可分为一般地区挡土墙、浸水地区挡土墙、地震地区挡土墙，还有用于整治滑坡的抗滑挡土墙二、挡土墙的类型及使用条件,5,1.路肩挡土墙,（1）陡山坡上，为保证路堤稳定，收缩坡脚；,（2）压缩路堤坡脚，减少占用土地或避免与其它建筑物干扰；,（3）防止沿河路堤水流冲刷、淘刷2.路堤挡土墙,（1）受地形限制或其它建筑物干扰，必须约束坡脚时；,（2）防止陡坡路肩下滑二、挡土墙的类型及使用条件,6,3.路堑挡土墙,（1）山坡陡峻，用以降低边坡高度，减少山坡开挖，避免破坏山体平衡；,（2）地质条件不良，用以支挡可能坍塌的山坡土体。
4.山坡挡土墙,（1）用以支挡山坡上有可能坍滑的覆盖层土体或破碎岩层；,（2）根据山坡情况可分设数道，以满足实际需要二、挡土墙的类型及使用条件,7,5.浸水挡土墙,沿河路堤，须收缩坡脚，以免水流冲刷和淘刷6.抗滑挡土墙,滑坡地段，用以稳定滑动土体二、挡土墙的类型及使用条件,8,挡土墙类型还可按墙体材料进行划分，分为石砌挡土墙、砖砌挡土墙、混凝土块砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙以及木质挡土墙其中石砌挡土墙、砖砌挡土墙、混凝土砌块挡土墙一般属于重力式挡土墙，缺乏砖石材料时，重力式挡土墙也可采用混凝土和钢筋混凝土结构；一般情况下，半重力式挡土墙，采用片石混凝土和钢筋混凝土浇筑；悬臂式和扶壁式挡土墙则为钢筋混凝土结构；木质挡土墙一般用于临时性工程，可作桩板式挡土墙；加筋土式、锚杆式、锚定板式、桩板式、土钉式等挡土墙一般以混凝土或钢筋混凝土以及钢材为主要材料二、挡土墙的类型及使用条件,9,挡土墙的类型一般以结构型式划分为主，常见的挡土墙型式有：重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式、锚定板式和桩板式，此外，还有柱板式、垛式、竖向预应力锚杆式及土钉式等各类挡土墙的适用范围，取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙的用途、施工方法、技术经济条件及当地的经验等因素。
二、挡土墙的类型及使用条件,10,1.重力式挡土墙,重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定一般多用片（块）石砌筑，在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建重力式挡土墙圬工量较大，但其型式简单，施工方便，可就地取材，适应性较强，故被广泛采用为适应不同地形、地质条件及经济要求，重力式挡土墙具有多种墙背型式其中墙背为直线形的是普通重力式挡土墙，如图1-1a、b）所示，其断面型式最简单，土压力计算简便带衡重台的挡土墙，称为衡重式挡土墙，如图1-1d）所示二、挡土墙的类型及使用条件,11,带衡重台的挡土墙，称为衡重式挡土墙，如图1-1d）所示二、挡土墙的类型及使用条件,a、b）普通重力式挡土墙；c）折线形墙背挡土墙；,d）衡重式挡土墙,12,衡重式挡土墙由上墙、下墙和衡重台三部分组成，其主要稳定条件仍凭借于墙身自重，但由于衡重台上填土的重量使全墙重心后移，增加了墙身的稳定，且因其墙面胸坡很陡，下墙背仰斜，所以可以减少墙的高度，减少开挖工作量，避免过份牵动山体的稳定，有时还可以利用台后净空拦截落石衡重式挡土墙在山区公路中常被采用，但由于其基底面积较小，对地基承载力要求较高，因此应设置在坚实的地基上。
二、挡土墙的类型及使用条件,13,半重力式挡土墙一般采用混凝土建造，由立壁和底板组成，如图所示与重力式挡土墙比较有以下两个特点：其一是，墙身断面较小，自身重量较轻，圬工数量较少；其二是强度满足要求处，一般不配置钢筋或配置少量构造钢筋，强度不满足要求处，配量少量受力钢筋二、挡土墙的类型及使用条件,14,二、挡土墙的类型及使用条件,半重力式挡土墙墙断面一般比重力式挡土墙断面小40%50%，因而可充分利用混凝土的抗拉强度，与重力式挡土墙相比，同样高度的挡土墙其地基应力小，且分布较均匀因此在同样地基条件下其建筑高度可大于重力式挡土墙适用范围与重力式挡土墙相似，常用于不宜采用重力式挡土墙的地下水位较高和软弱地基上，以及缺乏石料的地区，一般多用于低墙（38m）以及缺乏石料的地区，一般多用于低墙（38m）15,2.锚定式挡土墙,锚定式挡土墙通常包括锚杆式和锚定板式两种二、挡土墙的类型及使用条件,锚杆式挡土墙,锚定板式挡土墙,16,锚杆式挡土墙是一种轻型挡土墙，主要由预制的钢筋混凝土立柱、挡土板构成墙面，与水平或倾斜的钢锚杆联合组成锚杆的一端与肋柱联接，另一端被锚固在山坡深处的稳定地层（岩层或土层）中。
墙后侧压力由挡土板传给肋柱，由锚杆与地层间的锚固力，即锚杆的抗拔力，使墙获得稳定它适用于墙高较大、石料缺乏或挖基困难地区，具有锚固条件的路基挡土墙，一般多用于路堑挡土墙二、挡土墙的类型及使用条件,17,锚定板式挡土墙的结构形式与锚杆式基本相同，只是锚杆的锚固端改用锚定板，埋入墙后填料内部的稳定层中，依靠锚定板产生的抗拔侧压力，保持墙的稳定它主要适用于缺乏石料的地区，同时它不适用于路堑挡土墙锚定式挡土墙的特点在于构件断面小，工程量省，不受地基承载力的限制，构件可预制，有利于实现结构轻型化和施工机械化二、挡土墙的类型及使用条件,18,3.薄壁式挡土墙,薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构，包括悬臂式和扶壁式两种型式悬臂式挡土墙由立壁和底板组成，具有三个悬臂，即立壁（墙面板）、墙趾板和墙踵板当墙身较高时，沿墙长每隔一定距离增设扶肋（扶壁）连接立壁及墙踵板，称为扶壁式挡土墙它们的共同特点是：墙身断面较小，结构的稳定性不是依靠墙身的自重，而主要依靠墙踵板上的填土重量来保证它们自重轻，圬工省，适用于不同墙高的填方路段，但需使用一定数量的钢材，经济效果较好二、挡土墙的类型及使用条件,19,二、挡土墙的类型及使用条件,悬臂式挡土墙,扶壁式挡土墙,20,4.加筋土挡土墙,加筋土挡土墙是由填土、填土中布置的拉筋条以及墙面板三部分组成，如图1-7所示。
在垂直于墙面的方向，按一定间隔和高度水平地放置拉筋材料，然后填土压实，通过填土与拉筋间的摩擦作用，把土的侧压力传给拉筋，从而稳定土体拉筋材料通常为镀锌薄钢带、铝合金、高强塑料及合成纤维等墙面板一般用混凝土预制，也可采用半圆形铝板、软钢板加筋土挡土墙属柔性结构，对地基变形适应性大，建筑高度大，适用于填方路基它结构简单，圬工量少，与其它类型的挡土墙相比，可节省投资20%50%，经济效益大二、挡土墙的类型及使用条件,21,二、挡土墙的类型及使用条件,加筋土挡土墙,22,柱板式板土墙、桩板式挡土墙和垛式（又称框架式）挡土墙的结构形式如图所示二、挡土墙的类型及使用条件,柱板式板土墙,桩板式挡土墙,框架式挡土墙,23,挡土墙类型的选择应根据支挡填土或土体的稳定平衡条件，考虑荷载的大小和方向、基础的埋置深度、地形地质状况、冲刷深度与既有建筑物平顺衔接、基底的承载能力、容许的不均匀沉降、可能的地震作用、墙壁的外观、施工的难易、工程造价和环境特点等因素，经综合比较后确定二、挡土墙的类型及使用条件,24,三、挡土墙的发展概况,1.结构发展,重力式挡土墙是最古老的结构型式，由于料源丰富、取材方便、型式简单、施工简便，仍然是目前应用最广泛的结构型式。
为了适应地基承载力要求和地形条件，在重力式挡土墙基础上，发展形成了半重力式和衡重式挡土墙，半重力式挡土墙可利用展宽墙趾和墙踵，可减小基底应力，降低地基承载力的要求；衡重式挡土墙可利用衡重台以上的填土重量，节省部分墙身圬工，适用于地面横坡较大地段，而且墙身建筑高度大实际上，半重力式和衡重力式均属于重力式的范畴随着公路等级和使用要求的提高以及科技水平发展，对挡土墙的技术要求也在不断提高，为了适应不同的使用要求（如建筑高度、稳定性等）和不同地区的建筑条件（如地基、料源、地形等），研究开发了各种型式的挡土墙，如悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式等，这些型式都是钢筋混凝土结构25,三、挡土墙的发展概况,悬臂式和扶壁式挡土墙在国外应用十分广泛，我国应用尚未普及，但随着高等级公路向中西部地区推进，应用会越来越多悬臂式和扶壁式挡土墙，适用于缺乏石料的地区，通过墙趾板和墙踵板宽度，调节、控制基底应力，墙高6m以内时，多采用悬臂式挡土墙，当墙高大于6m时，需在立壁（墙面板）与墙踵板之间增设扶肋，形成扶壁式挡土墙26,三、挡土墙的发展概况,加筋土式挡土墙利用了加筋土技术，而加筋土是60年代由法国工程师亨利维达尔（Henri Vidal）首先提出的一项土体加固新技术，1965年法国在比利牛斯山的普拉聂尔斯修建了世界上第一座加筋土挡土墙，获得成功后，很快在欧洲范围内得到了普及，随后加拿大、日本、美国等相继应用。
我国的加筋土技术研究和应用始于70年代中期，1978年在云南田坝贮煤场修建了我国第一座试验性加筋土挡土墙，1980年在山西晋城陵川公路上修建了第一座公路加筋土挡土墙加筋土挡土墙已在公路、铁道、建筑、水利和煤矿等部门都得到应用，尤其是公路部门应用最广泛27,三、挡土墙的发展概况,在50年代之前，锚杆技术只是作为施工过程的一种临时措施，50年代中期以后，西方国家在隧道工程中开始采用小型永久性的灌浆锚杆和喷射混凝土代替衬砌结构，60年代以后，锚杆技术迅速发展并广泛应用于土木工程的许多领域中，作为轻型的支挡结构，锚杆挡土墙取代笨重的重力式圬工挡土墙，现已广泛应用于公路、铁路、煤矿和水利等支挡工程中锚杆挡土墙适用于路堑地段或者地面横坡较陡的路堤，而锚定板挡土墙适用于填方路段，因而锚杆式和锚定板式是两种互补的挡土墙结构型式28,三、挡土墙的发展概况,锚定板挡土墙是我国铁路部门首创的，它发展于70年代初期，1974年首次在太焦铁路上使用，目前在铁路部门应用比较广泛，公路、水利、煤矿等部门在立交桥台、边坡支挡、坡脚防护等多种工程中应用29,三、挡土墙的发展概况,土钉技术是70年代出现的德国、法国和美国几乎在同一时。