山区公路挡土墙设计浅析(图文)

论文导读：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（三级、四级）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。
关键词：山区，挡土墙

 

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，挡土墙广泛用于支撑路堤和路堑边坡，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，按其墙体材料的不同，可分为：石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡墙、木质挡墙和钢板挡墙等。按结构形式的不同，可分为：重力式、半重力式、衡重式、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，又可分为：路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型；按所处的环境条件，又可分为：一般地区挡土墙、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，应与其它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，并根据实情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（三级、四级）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。

1.挡土墙设计的基础资料及设计参数

（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）.设计参数的选取

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

表2 填料标准容重

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。

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。

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。

⑤建筑材料的容量 根据有关设计规范规定选取。

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。

⑦硷的容许应力和设计强度 根据有关设计规范规定选取。

2.挡土墙的选型与布置

(1).材料选择

浆砌片石挡土墙取材容易，施工简便，适用范围比较广泛。山区公路中，石料资源较为丰富，在挡土墙高≤10米时，因地制宜，采用浆砌片石砌筑，可以较好地满足经济、安全方面的要求。

(2).截面形式选择

根据挡土墙结构类型及其特点分析，当墙高?5时，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。同时，由于山区公路地面横坡比较陡峭，若采用仰斜式挡土墙，会过多增加墙高，断面增大，造成浪费，采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。一般在路堑墙、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙等情况下，才考虑采用仰斜式挡土墙。当墙高≥5且地基条件较好时，采用衡重式挡土墙，可以有效地减小截面，节省材料。

(3).位置选择

在挖方边坡比较陡峭时，采用路堑挡土墙，可以降低边坡高度，减少山坡开挖，避免破坏山体平衡;在地质条件不良情况下，还可以支挡可能坍滑的山坡土体。山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳

定。

当路肩挡土墙与路堤挡土墙的墙高或截面污工数量较为相近，基础情况相仿时，应优先选用路肩墙，按路基宽度布置挡土墙的位置，因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚，大量减少填方和占地。因为路堤挡土墙承受荷载较大，受力条件较

为不利，截面尺寸也较大，若路堤墙的墙高或截面污工数量比路肩墙显着降低，而且基础可靠时，宜采用路堤墙比较有利，并作经济比较后确定墙的位置。

沿河路堤设置挡土墙时，应结合河流的情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。

(4)挡土墙的纵向布置

①确定挡土墙的讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。

路肩挡土墙端部可嵌大石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接，与桥台连接时，为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡墙连接处的空隙中溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。

路堑挡土墙与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m以下，使边坡坡脚不致伸人边沟内，有时也可以与横向端墙连接。

②按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。

③布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可沿纵向做成台阶。台阶尺寸视纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1:2

④布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。顶、基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线、常水位线或设计洪水位的标高等。

(5)挡土墙的横向布置

横向布置，选择在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处，以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。

(6)挡土墙的平面布置

对于个别复杂的挡土墙，如墙高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制平面图，表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。沿河挡土墙还应给出河道及水流方向，防护与加固

工程等。

在以上设计图纸上，可标写简要说明。必要时可另编设计说明书，说明选用挡土墙方案的理由，选用挡土墙结构类型和时间参数的依据、对材料和施工的要求、注意事项以及主要工程数量等，如采用标准图，应注明其编号。

3.土压力的计算

挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，

 1/3    1 2 3 下一页 尾页