擋土墻在大連市疏港路拓寬改造工程中的應(yīng)用

大連市市政設(shè)計(jì)研究院 遼寧大連 116011

1 工程簡(jiǎn)介

大連市疏港路拓寬改造工程西起綠波橋，東至大連港，拓寬改造工程方案為向舊路南側(cè)拓寬，占用部分鐵路用地，將疏港路全線由雙向4車(chē)道改造為雙向8車(chē)道。工程主線全長(zhǎng)約7.5km，其中道路長(zhǎng)4.9km，橋梁長(zhǎng)2.6km；匝道及輔助路長(zhǎng)5.02km，其中道路長(zhǎng)3.71km，橋梁長(zhǎng)1.31km，項(xiàng)目總投資14億元。橋梁兩側(cè)引堤采用擋土墻形式。

2 擋土墻形式

擋土墻的種類(lèi)很多，按承重方式可分為：重力式擋士墻、輕型結(jié)構(gòu)擋土墻，主要輕型結(jié)構(gòu)擋土墻形式為懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻。

重力式擋土墻一般由漿砌塊石、條石、素混凝土筑成，它是靠擋土墻本身所受到的重力保持穩(wěn)定。特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，施工工期短，能就地取材，墻身截面較大，對(duì)地基承載力要求較高，工程量大，沉降量大。

懸臂式擋土墻多用鋼筋混凝土做成，它的穩(wěn)定性主要靠墻踵懸臂以上的土所受重力維持，它的懸臂部分的拉應(yīng)力由鋼筋來(lái)承受。特點(diǎn)是：截面尺寸小，施工方便，對(duì)地基承載力要求不高，工作面較大。

扶壁式擋土墻為了增加懸臂的抗彎剛度，沿墻長(zhǎng)縱向每隔一定距離設(shè)置一道護(hù)壁。通過(guò)扶壁的連接,立板和墻踵板能夠形成一個(gè)受力的整體結(jié)構(gòu), 能大大提高擋土墻的剛度和整體性。特點(diǎn)是工程量小，對(duì)地基承載力要求不高，工藝較復(fù)雜[1]。

從經(jīng)濟(jì)和合理性角度考慮，在本項(xiàng)目中墻高小于等于5米的采用重力式擋土墻（漿砌片石），墻高大于5米且小于等于7米時(shí)采用懸臂式擋土墻（鋼筋混凝土），墻高大于7米且小于等于8.5米時(shí)采用扶壁式擋土墻（鋼筋混凝土）。為了保證城市橋梁的美觀和各種擋土墻外觀的統(tǒng)一，重力式擋土墻外露面采用花崗巖鑲面與毛石嵌緊，懸臂式擋土墻與扶壁式擋土墻采用干掛法施工花崗巖外鑲面。三種擋土墻的橫斷面見(jiàn)圖1、圖2、圖3。

3 擋土墻設(shè)計(jì)

擋土墻的設(shè)計(jì)從根本上來(lái)講是在墻背填土以及填土表面的超載所引起的土壓力作用下的墻身滑動(dòng)、傾覆及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等問(wèn)題，對(duì)地基而言則是地基承載力及沉降等問(wèn)題，具體計(jì)算內(nèi)容包括滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算、地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算、墻趾板強(qiáng)度計(jì)算、墻踵板強(qiáng)度計(jì)算、墻面板強(qiáng)度計(jì)算、肋板截面強(qiáng)度驗(yàn)算、整體穩(wěn)定驗(yàn)算、地基沉降等。擋土墻的設(shè)計(jì)方法是，首先根據(jù)擋土高度、工程地質(zhì)情況等按經(jīng)驗(yàn)或相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定初步擬定截面尺寸，計(jì)算荷載（土壓力、強(qiáng)身自重、填土壓力、墻后超載），然后對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行截面強(qiáng)度及整體和局部穩(wěn)定性等的驗(yàn)算，如果驗(yàn)算不能滿足則修改設(shè)計(jì)尺寸，直至驗(yàn)算滿足為止。土壓力計(jì)算理論有很多種，但應(yīng)用最為廣泛的是朗肯土壓力理論與庫(kù)侖土壓力理論。朗肯理論假定墻背光滑，墻背鉛直，墻后填土表面水平。而庫(kù)侖土壓力理論是適用于各種情況(包括墻面摩擦角，墻面傾斜，填土表面傾斜等)，因此使用面比朗肯理論廣。在擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)常采用庫(kù)倫主動(dòng)土壓力理論。具體計(jì)算公式參見(jiàn)相關(guān)規(guī)范和手冊(cè)。

擋土墻除了滿足承載力、穩(wěn)定性、沉降計(jì)算要求外，還應(yīng)滿足一些構(gòu)造要求。為了避免因地基不均勻沉陷而引起強(qiáng)身開(kāi)裂，需根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高強(qiáng)身斷面的變化情況設(shè)置沉降縫，為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫應(yīng)設(shè)置伸縮縫，設(shè)計(jì)時(shí)一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置。為了疏干墻后土體和防止地下水下滲以及墻后積水形成靜水壓力應(yīng)采取排水措施[2]。

在本項(xiàng)目中的具體措施有：墻身每隔10～15m分段,分段處設(shè)一道伸縮、沉降縫，縫寬為2～3厘米,從墻頂做到基底沿內(nèi)、外、頂三側(cè)周邊設(shè)置油浸木板,板寬15cm；泄水孔采用?7.5PVC管,水平間距2m，豎向間距1.5m，采用梅花形布置，底排泄水孔應(yīng)高出地面50cm, 在泄水孔進(jìn)水口處設(shè)置粘土防滲層及碎石反濾層，保證排水孔的通暢，泄水管進(jìn)水口用土工布包裹防止泄水管堵塞。

除此之外，基礎(chǔ)埋深和墻后填土也要滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

擋土墻斷面尺寸設(shè)計(jì)過(guò)小會(huì)造成工程的破壞，擋土墻尺寸設(shè)計(jì)過(guò)大會(huì)造成不應(yīng)有的浪費(fèi)，所以擋土墻設(shè)計(jì)一定要慎重和精心，既要保證工程安全又不造成投資浪費(fèi)。