山西建筑Vol. 37 No. 24..136. 2第37舞28月SHANXI ARCHITECTUREAug.2011文章編號:1009-6825 (2011 )24-0136-02公路擋土墻的設(shè)計及優(yōu)化安金龍商艷摘要:通過對某一 擋土墻的事故原因分析,進一步對擋土墻的設(shè)計計算方法以及結(jié)構(gòu)選型進行了對比,并對擋土墻優(yōu)化設(shè)計中的土壓力計算的影響因素加以研究,得出了一些有指導意義的結(jié)論。關(guān)鍵詞:擋土墻,結(jié)構(gòu)選型,設(shè)計優(yōu)化中圖分類號:TU476.4文獻標識碼:A隨著我國公路建設(shè)的迅速發(fā)展,公路擋土墻的應用日益廣為各類擋 土墻的特點及適用性對比表。泛。因此,探討各種公路擋土結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論與方法,以及優(yōu)化擋表1各類擋土墻的特 點及適用性土結(jié)構(gòu)的選型具有重要的工程實際意義和潛在的巨大經(jīng)濟效益。擋土墻類型結(jié)構(gòu)特點.工作機制適用條件1擋土墻的事故分析適用于一般地區(qū)、浸水地擋土墻的種類較多且形式多樣,其中以重力式擋土墻最為常形式簡單、適應性依靠墻身自重產(chǎn)|區(qū)路肩 路堤和路塹等支見,它是以剛性墻體本身重量來維持墻身在土壓力等作用下的平混凝土預制塊作助平衡土壓力的作| 12m,干砌擋土墻不宜超體,或采用片石混凝用效應衡穩(wěn)定,優(yōu)點是可就地取材,結(jié)構(gòu)簡單,施工方便.經(jīng)濟效益好,因土、混凝土整體澆筑公路不應采用干砌擋土墻而在工程中得到廣泛應用,但因設(shè)計或施工不當而造成的事故并不少見。如某廠10 m高石砌重力式擋土墻建成后不久,一場大|半重力|鍋筋，加長基礎(chǔ)趾立壁墻背布置少量同重力式擋土適用于不宜采用重力式.墻，但同比圬工檔土墻的地下水住較高雨使擋土墻全部倒塌,直接經(jīng)濟損失數(shù)萬元。事故的原因主要| 式擋土墻|板、趾板底面配五水 體積有所減少 或較軟弱地基上,墻高不有:1)設(shè)計人員套用其他擋土墻施工圖紙，而原設(shè)計的地質(zhì)條件，土質(zhì)情況及墻背填土厚度均與實際建筑場地不符。如原設(shè)計擋鋼筋混凝土材料現(xiàn)采用鋼筋混凝土的力壁承受水平土墻后邊坡為黏性土,邊坡穩(wěn)定性好。而實際場地為砂質(zhì)黏土，是臂式檔土墻扶壁式招工土壓力，構(gòu)件自| 力較低的填方路段采用。墻也采用裝配式鋼重及底板上的土墻高不宜超過S m且墻背填土厚度較原設(shè)計增大1.0 m~1.5 m,使被動土壓力增筋混凝土構(gòu)件拼組重共同形 威外郜大。2)盲目削減擋土墻截面尺寸,使其自重減小，這不利于抗傾覆,抗滑移。有關(guān)擋土墻設(shè)計不當造成工程事故的實例還有很由鋼錨桿錨固在由鋼筋混凝土柱板、穩(wěn)定巖層中的抗 同懸臂式墻;墻離不多,因此,擋土墻的設(shè)計以及優(yōu)化應引起充分的重視。鋼錨桿組合而成的 拔力,平衡作用| 面機 計SH支檔構(gòu)造物于擋墻背上的水2擋土墻設(shè)計計算方 法平土壓力目前,國內(nèi)外對擋土墻的設(shè)計計算主要有兩種方法。方法宣在墻高較大的巖質(zhì)路一,憑經(jīng)驗確定擋土墻的形式,墻身截面尺寸,并計算出其承受的由鋼筋混凝土柱板，依靠錨錠板與填|塹 地段用作抗滑檔土墻，料接觸面的側(cè)面可采用肋柱式、板壁式單土壓力,然后再驗算擋土墻的強度和穩(wěn)定性。方法二，考慮擋土擋土墻|鐵路系統(tǒng)首創(chuàng)的一|承載力,來平衡種新型支檔結(jié)構(gòu)作用于擋墻背上墻施工的造價,以擋土墻本身的造價構(gòu)造目標函數(shù)(僅限于鋼筋的水平土壓力.混凝土擋t墻)對擋土墻進行優(yōu)化設(shè)計,擋土墻的形式還是憑經(jīng)宜用于一般地區(qū)路肩、路驗確定。這兩種方法都存在著- - 些不足和問題:主觀性(離散性)堤墻，但不應修建在滑較大,設(shè)計周期長,效率低,對設(shè)計人員的經(jīng)驗要求較高,沒有考由在面板支托下,筋依靠加筋體的復坡、水流沖刷、崩塌等不慮擋土墻形式的選擇與擋土墻工程總體造價之間的關(guān)系。由于帶與填料交替鋪設(shè)、合強度和穩(wěn)定性擋土墻緊密壓實而形成的| 平衡水平土壓力 12m,二擋土墻的形式及墻身截面尺寸,將直接影響材料的消耗及挖(填)加筋體構(gòu)成的作用效應用多級墻時,每級墻高不土方的工程量.即影響擋土墻工程的總造價,所以尋找最佳設(shè)計方案就成了擋土墻設(shè)計中的一個關(guān)鍵問題。3擋土墻的結(jié)構(gòu)選型依靠懸臂樁的強樁板式擋土墻度、基樁嵌巖區(qū)|用于表土極強鳳化層較樁板式筋混凝土嵌巖樁及| 被側(cè)巖石產(chǎn)生的薄的均質(zhì)巖石地基，高度擋土墻的結(jié)構(gòu)形式繁多,變化豐富,從使用材料、施工方式、擋土板組成用于擋土墻上的特殊地段治理1 用城中設(shè)計計算方法等方面均可進行分類,從目前國內(nèi)、國外發(fā)展現(xiàn)狀土壓力效應和發(fā)展趨勢看,主要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式:1)重力式;2)衡重式;3)懸臂式;4)扶壁式;5)加筋土式;6)錨桿式;7)錨錠板式;8)豎了解了各種擋土墻的結(jié)構(gòu)特點、工作機制以及適用條件后,向預應力錨桿式;9)土釘式;10)樁板式;11 )預制標準單元構(gòu)件拼就可以進行綜合比選,選擇與設(shè)計條件相適配、經(jīng)濟合理的擋土裝式。各類擋土墻的技術(shù)經(jīng)濟效益有著相當大的差別,設(shè)計人員墻類型。要從工程實際出發(fā),進行擋土墻的優(yōu)選設(shè)計之間的比較,從而確4擋土墻的優(yōu)化設(shè)計定一種技術(shù)經(jīng)濟狀況最優(yōu),現(xiàn)場適應性最好的擋土墻方案。表1公路擋中國煤化工方面進行優(yōu)化:結(jié)構(gòu)形收稿日期:2011-04-25YHCNMHG作者簡介:安金龍(1979- ),男,工程師,內(nèi)蒙古鄂爾多斯市東方路橋集團,內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000商艷(1976- ),女,碩士,講師,內(nèi)蒙古大學鄂爾多斯學院,內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000山西建筑Vol.37 No. 242011年8月SHANXI ARCHTTECTUREAug.2011●137●文章編號:1009-6825 (2011 )24-0137-03淺談骨架密實型水穩(wěn)基層特性及配合比設(shè)計李井摘要:通過從材料本身抗裂性能評價研究入手,闡述了骨架密實結(jié)構(gòu)配合比設(shè)計方法,以具體配合比在工程實踐中的應用為基礎(chǔ),提出工藝過程控制以減少裂縫的發(fā)生,以期促進骨架密實型水穩(wěn)基層的推廣應用。關(guān)鍵詞:水穩(wěn)基層,骨架密實,配合比中圖分類號:U416.1文獻標識碼:A1水 泥穩(wěn)定碎石的材料特性及裂縫成因裂縫的比較規(guī)則現(xiàn)象,可以判定是屬于非荷載型裂縫。這種非荷半剛性基層主要是水泥處治的復合材料,即如水泥穩(wěn)定碎載型裂縫,潛在著向路面反射會致使面層開裂之隱性危害,在路石、水泥石灰二灰碎石等。其基本特征是結(jié)構(gòu)強度高,抗變形能面結(jié)構(gòu)中,稱為基層反射裂縫。概括的說，基層反射裂縫是指半力較弱且不確定性。對半剛性材料特性起決定性作用主要包括剛性基層先于瀝青面層開裂,隨后在荷載應力和溫度應力的共同集料顆粒形狀,表面結(jié)構(gòu)和顆粒級配等可靠的“集料認同特性”。作用下,在基層開裂處相對應的面層底部,即產(chǎn)生應力集中而導因此集料總體要求是:應采用抗沖刷性能好,干縮系數(shù)與溫縮系致面層底部開裂,爾后逐漸向上擴張而使裂縫貫穿。面層呈現(xiàn)的數(shù)小和抗拉強度高。水泥穩(wěn)定碎石基層,同二灰碎石一樣,最大裂縫寬度約在0.1 mm ~2 mm之間,若是裂縫暴露時間過長,寬度的通病就是收縮開裂。達到3 mm ~4 mm的也有。水穩(wěn)基層的溫縮、干縮開裂,是引起路面反射裂縫的主要原2骨架密實水泥穩(wěn)定碎石的結(jié)構(gòu)及適用條件因。基層開裂，在擴展至道路表面之前是不可見的。一般表現(xiàn)過劃分基層主要根據(jù)集料級配和混合料的結(jié)構(gòu)形態(tài),以篩孔尺程是:起初大多出現(xiàn)于結(jié)構(gòu)兩側(cè)，逐漸發(fā)展而呈現(xiàn)出近于垂直道寸4.75mm為粗、細集料的分界粒徑,按4.75mm以上的粗集料路中線且貫穿路幅寬度的橫向裂縫,有時也有少量支縫。裂縫寬經(jīng)壓實后 ,顆粒間空隙與壓實后起填充作用的小于4.75 mm的細度肉眼可見,約1 mm~2 mm。根據(jù)裂縫均有上寬下窄的共同特集料體積之間關(guān)系來確定。 骨架密實型混合料中,細集料的壓實點和裂縫間距大小不盡等同,但一般每隔-定距離 ,便產(chǎn)生一道度體 積應“臨界”于粗集料形成的空隙體積，粗集料在壓實混合料式.功能造價、景觀效果、實施難易程度等。進行擋土墻優(yōu)化設(shè)論導 出土壓力計算公式,但由于忽略了填土與墻背之間的摩擦影計與風險決策的步驟:1)確定方案比選的統(tǒng)-標準;2)確定優(yōu)化 響 ,使計算的主動土壓力偏大,而被動土壓力偏小。設(shè)計的風險決策方法;3)選取比較能反映方案特性的隨機變量可2)庫侖土壓力理論的適用條件是墻后填土為無黏性土,根據(jù)能值;4)搜索各類擋土墻的規(guī)范狀態(tài)并按數(shù)學期望準則和優(yōu)勢比墻后滑 動土楔的靜力平衡條件導出土壓力計算公式,并且假定墻較準則分別考核各個待選方案。后填土的破裂面為-平面,但事實上只有在填土與墻背之間的外擋土墻優(yōu)化設(shè)計中土壓力計算的影響因素摩擦角δ較小時,破裂面才接近平面,因此計算結(jié)果與按曲線滑-般擋土墻設(shè)計的必要內(nèi)容是以擋土墻所受的土壓力的計動面計算的有出人。通常情況下,這種偏差在計算主動土壓力時算結(jié)果為依據(jù)進行抗滑移穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性驗算的。工程中較小,為2%~10%,可以認為滿足工程精度要求，而在計算被動普遍采用朗肯和庫侖兩種t壓力理論,通過一定的簡化和假定,計土壓力時,計算結(jié)果誤差較大。算擋土墻后土體達到極限平衡狀態(tài)時擋土墻的主動土壓力。3)廣義庫侖土壓力理論的適用性最廣,墻后填土可為黏性土壓力是作用于支護工程的主要荷載,因此土壓力的計算是土,粘聚力c>0。在計算黏性土的士壓力時,工程上經(jīng)常采用“等否準確是擋土墻設(shè)計成敗的重要因素。影響土壓力的因素是多值內(nèi)摩擦角法" ,將粘聚力c折算成內(nèi)摩擦角,再用庫侖土壓力理方面的,根據(jù)工程特點和工程地質(zhì)條件的不同,考慮選擇合適的論計算。土壓力計算方法,是非常必要的。參考文獻:出健.擋土墻的設(shè)計優(yōu)化[J].中國市政工程,2006(5):31-應用不同土壓力理論對土壓力計算的影響:朗肯土壓力理32.論、庫侖土壓力理論及廣義土壓力理論的表達形式是相同的,不2] 曾莉.擋土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計探討[J].基建優(yōu)化,2006(6):同的是主動土壓力系數(shù)K.的計算問題。94-95.1)朗肯土壓力理論中,應用半空間的應力狀態(tài)和極限平衡理The design and optimization of highway retaining wallAN Jjin-long SHANG YanAbstract: Through the accident cause analysis of the retaining wall, it further compares the retaining wall design and calculation method andstnucture type selection, and studies the factors influencing earth pressure calculation in retaini中國煤化Ime sgif.en coclusions.Key words: retaining wall, structure type selection, design and optimizationTYHCNMHG收稿日期:2011-05-06作者簡介:李井(1977- ),男,工程師,廣西陽鹿高速公路有限公司,廣西南寧530022