各種擋土牆構造與施工最全解讀!

擋土牆是路基常見的支擋結構,根據其所處位置和結構形式等的不同分為不同類型。那麼擋土牆的分類、構造要求都有哪些?各種不同結構形式的擋土牆圖紙又該怎麼看呢?各式擋土牆的施工又是怎樣做的呢?看完下面這些,你才真正完全瞭解擋土牆。

擋土牆的介紹

▉ 定義

擋土牆是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩的構造物。

▉ 各部分的名稱

在擋土牆橫斷面中,與被支承土體直接接觸的部位稱為牆背;

與牆背相對的、臨空的部位稱為牆面;

與地基直接接觸的部位稱為基底;

與基底相對的、牆的頂面稱為牆頂;

基底的前端稱為牆趾;

基底的後端稱為牆踵。


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▉ 應用範圍

路基在遇到下列情況時可考慮修建擋土牆

1. 陡坡地段;

2. 為避免大量挖方及降低邊坡高度的路塹地段;

3. 可能產生塌方、滑坡的不良地質地段;

4. 高填方地段;

5. 水流沖刷嚴重或長期受水浸泡的沿河路基地段;

6. 為節約用地、減少拆遷或者少佔用農田的地段;

7. 為保護重要建築物、生態環境或其他特殊需要的地段。

擋土牆的分類

▉ 按擋土牆的位置來分劃分:

路塹擋土牆:設置在路塹邊坡底部,主要用於支撐開挖後不能自行穩定的山坡,同時可減少挖方數量,降低挖方邊坡的高度。


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路肩擋土牆:設置在路肩部位,牆頂是路肩的組成部分,其用途與路堤牆相同。它還可以保護臨近路線的既有的重要建築物。


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路堤擋土牆:設置在高填土路提或陡坡路堤的下方,可以防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動,同時可以收縮路堤坡腳,減少填方數量,減少拆遷和佔地面積。


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山坡擋土牆:設置在路塹或路堤上方,用於支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎岩層或山體滑坡。

浸水擋土牆:沿河路堤,在傍水的一側設置擋土牆,可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕,也是減少壓縮河床的有效措施。


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▉ 按照擋土牆的結構形式劃分(這裡只涉及幾種常見的擋土牆)

重力式擋土牆:是以擋土牆自身重力來維持擋土牆在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土牆。

常見的重力式擋土牆高度一般在5~6 m以下,大多采用結構簡單的梯形截面形式,對於超高重力式擋土牆(一般指6m以上的擋牆)即有半重力式、衡重力式等多種形式。

重力式擋土牆可根據其牆背的坡度分為以下幾種類型(如下圖):


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重力式擋土牆和懸臂式擋土牆的示意圖(如下圖):


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薄壁式擋土牆:包括懸臂式擋土牆和扶壁式擋土牆兩種;一般牆高6m以內採用懸臂式,6m以上採用扶壁式。

◆ 懸臂式擋土牆:是由立板(牆面板)和底板(牆趾板和牆踵板)兩部分組成,一般形式為如下圖所示:


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◆ 扶壁式擋土牆:當擋土牆的牆高h>10m時,為了增加懸臂的抗彎剛度,沿牆長縱向每隔0.8~1.0m,設置一道扶壁。


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錨定式擋土牆:包括錨杆式和錨定板式兩種點這免費下載施工技術資料

◆ 錨杆式擋土牆:是由預製的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成牆面,與水平或傾斜的鋼錨杆聯合組成。錨杆的一端與立柱連接,另一端被錨固在山坡深處的穩定岩層或土層中。


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◆ 定板式擋土牆:是由鋼筋混凝土牆面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結構。


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加筋土擋土牆:

是在土中加入拉筋,利用拉筋與土之間的摩擦作用,改善土體的變形條件和提高土體的工程特性,從而達到穩定土體的目的。由面板、拉筋組成,依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結合成一個整體。


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★ 各擋土牆的適用條件:


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▉ 按照牆體的材料劃分:

石砌擋土牆:


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混凝土擋土牆:

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鋼筋混凝土擋土牆:

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鋼板擋土牆:

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擋土牆的構造組成

▉ 牆身構造

1. 牆背


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  • 仰斜牆背適用於路塹牆及牆趾處地面平坦的路肩牆或者是路堤牆,仰斜牆背的坡度不宜緩於1:0.3,通常在1:0.15~1:0.25。
  • 俯斜牆背適用於路堤牆、路肩牆,常用1:0.15~1:0.25,不超過4m的低牆可以用垂直牆背。
  • 凸形折線牆背多用於路塹牆,也可以用於路肩牆,上下牆的牆高比一般採用2:3
  • 衡重式牆適用於山區地形陡峻處的路肩牆和路堤牆,也可用於路塹牆,上牆俯斜牆背的坡度1:0.25~1:0.45,下牆仰斜牆背在1:0.25左右,上下牆的牆高比一般採用2:3。


2. 牆面

牆面一般均為平面,起坡度應與牆背坡度相協調,牆面坡度直接影響擋土牆的高度,因此,在地面橫坡較陡時,牆面的坡度一般為1:0.05~1:0.20,矮牆可採用陡直牆面;地面較平緩時,一般採用1:0.20~1:0.35較為經濟。

3. 牆頂

牆頂寬度最小,漿砌擋土牆不小於50cm,幹砌不小於60cm。漿砌路肩牆牆頂一般宜採用粗石料或者混凝土做成頂帽,厚度為40cm,如不做頂帽,對路肩牆和路塹牆,牆頂應以大石塊砌築,並用砂漿勾縫,或用5號砂漿抹平頂面,砂漿厚2cm。幹砌擋土牆牆頂50cm高度內,應用25號砂漿砌築,以增加牆身穩定,幹砌擋土牆的高度一般不宜大於6m。

4. 欄杆

為保證交通安全,在地形險峻地段或者過高過長的路肩牆的牆頂應設置護欄,為保持土路肩最小寬度,護欄內側邊緣距路面邊緣的距離,二、三級路面不小於0.75m,四級路不小於0.5m。護欄分牆式和柱式兩種,所採用的材料,護攔高度、寬度,視實際需要而定。

▉ 基礎結構

1. 基礎類型

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大多數擋土牆都直接修築在天然地基上。

  • 當地基承重力不足且牆趾處地形比較平坦,而牆身又超過一定高度時,為了減小基底壓應力和增加抗傾覆穩定性,常常採用擴大基礎。
  • 當地基壓應力超過地基承載力過多時,需要加寬值較大,為避免加寬部分的臺階過高,可採用鋼筋混凝土底板。
  • 地基為軟弱土層時,可採用砂礫、碎石、礦渣或者灰土等材料予以換填。
  • 當擋土牆修築在陡坡上,而地基又為完整、穩固、對基礎不產生側壓力的堅硬岸石時,可設置臺階基礎,以減少基坑開挖和節省圬工。
  • 如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)可採用拱形基礎。


2. 基礎埋置深度

◆ 對於土質地基,基礎埋置深度應符合下列要求:

(1) 無沖刷時,應在天然地面以下至少1m;

(2) 有沖刷時,應在沖刷線以下至少1m;

(3) 受凍脹影響時,應在凍結線以下不少於0.25m,當凍深超過1m,採用1.25m,但地基應夯填一定厚度的砂石或者碎石墊層,墊層底面亦應位於凍結線以下不少於0.25m


  • 碎石、礫石和砂類地基,不考慮凍脹影響,但地基埋深不宜小於1m
  • 對於基石地基應清除表面風化層,將基底嵌入岩層一定深度,當風化層較厚難以全部清除表面時,可依據地基的風化程度及容許承載力將基底埋入風化層中
  • 當擋土牆位於地質不良地段,地基土內可能出現滑動面時,應進行地基抗滑穩定性驗算,將基礎底面埋置在滑動面以下,或採用其他措施以防止擋土牆滑動
  • 基礎應採用明挖基礎,當基底位於大於5%的縱向斜坡上,基底應該設置成臺階形。


▉ 排水設施

擋土牆的排水措施通常由地面排水和牆身排水連部分組成。

地面排水主要是防止地表水滲入牆后土體或者地基,地面排水有以下幾種方法:

1. 設置地面排水溝,截引地表水。

2. 夯實回填土頂面和地表鬆土,防止雨水和地面水下滲,必要時可設鋪砌層。

3. 路塹擋土牆趾前的邊溝應予以鋪砌加固,以防邊溝水滲入基礎。

牆身排水:


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  • 漿砌塊(片)石牆身應在牆前地面以上設一排洩水管(圖a);牆高時可在牆上部加設一排洩水孔(圖b),洩水孔尺寸可視洩水量大小分別採用5cm×10cm、10cm×10cm、15cm ×20cm的方孔,或直徑5~10cm的圓孔。孔眼間距一般為2~3m;對於浸水擋土牆孔眼間距一般1.0~1.5m,乾旱地區可適當加大,孔眼上下錯開佈置,下排水孔的出口應高出牆前地面或牆前水位0.3m。
  • 為防止水分滲入地基,下排洩水孔進入的底部應鋪設30cm後的粘土隔水層,洩水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層,以免孔道阻塞,當牆背填土透水性不良或可能發生凍脹事,應在最低一排洩水孔至牆頂以下0.5m的範圍內鋪設厚度不小於0.3m的砂卵石。


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▉ 沉降縫合伸縮縫

設計時,一般將沉降縫和伸縮縫合並設置,沿路線方向每隔10~15m設置一道,兼起兩者的作用,縫寬2~3cm,縫內一般可用膠泥填塞,但在滲水量大、填料容易流失或凍害嚴重地區,則宜用瀝青麻筋或塗以瀝青的木板等具有彈性的材料,沿內、外、頂三方填塞,填深不宜小於0.15m,當牆後為岩石路塹或填石路堤時,可設置空縫。

幹砌擋土牆縫的兩側應選用平整石料砌築使成垂直通縫。


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各式擋土牆施工要點

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