重力式擋牆

重力式擋牆是為防止土體坍滑而修築的，主要承受側向土壓力的牆式建築物。在公路工程中廣泛用於支承路堤填土或路塹邊坡，以及橋台隧道洞口及河流堤岸等。

基本介紹

• 中文名：重力式擋牆
• 外文名： gravity retaining wall
• 所屬領域：公路、鐵路工程
• 所屬學科：土木建築
• 功   能：抵抗土體土側壓力
• 組   成：以水泥混凝土為主

定義

重力式擋牆是依靠石砌圬工或水泥混凝土的牆體自重來抵抗土體土側壓力的擋牆。採用重力式擋牆時，土質邊坡高度不宜大於8m，岩質邊坡高度不宜大於10m。

性質

重力式擋牆的安全性主要有三個方面，即整體穩定性、牆身最不利截面的強度以及擋牆抵禦牆后土體壓力的能力，具體如表1。如果在擋牆設計檢算中，以上五條指標全部滿足要求，那么設計的擋牆就是安全的，但是只保證安全性，設計合理還需考考慮經濟效益。

表1

序號	控制要求	控制指標
1	不產生牆身沿基底的滑移破壞	滑動穩定係數 Kc大於規範要求
2	不產生牆身繞牆趾傾覆	傾覆穩定係數大於規範要求
3	不產生由於基底過度不均勻沉陷而引起牆身傾斜	作用於基底的合力偏心距小於規範要求
4	地基不出現過大的下沉	基底的最大壓應力小於地基的允許承載力
5	牆身截面不產生開裂破壞	牆身截面上壓應力、剪應力、拉應力小

重力式擋牆根據牆背的不同傾斜方向式和牆背線條的變化,牆身斷面形式可分為仰斜、垂直、俯斜、凸形折線式和衡重式等幾種,如圖1所示.

套用

仰斜牆背用作路塹牆及路堤牆,還適用於高速鐵路。在相同的條件下,牆背垂直的牆身截面積比仰斜式要大。選擇這種牆型的情況較少,一般是與其他豎直牆背的支擋結構順接,或在高速鐵路上,需要作樁基托梁擋牆時,置於樁基托梁之上,可選擇這種牆型。相對而言,俯斜牆背的斷面積比垂直牆背更大。這種牆型由於重心外移,不能很好地發揮重力式擋牆依靠自身重力抵擋填土壓力的作用,現在已很少採用,在橋頭附近與橋順接時,可見這種牆胸直立,牆背俯斜的牆型。凸形折線牆背的兩種牆型一般用作路肩牆。早期採用d種牆型,現在多用e種牆型,以避免牆頂侵入路基基床。雖然現在e種牆型已代替了d種牆型,但d種牆型也不是完全不能用,增建II線時,如果在並行不等高地段選擇d種牆型作線間擋牆,比e種牆型和衡重式路肩牆對既有線的干擾要小。在地面橫坡較陡,但又不必用胸坡很陡的牆型(如衡重式牆)來收坡時,或不宜採用衡重式牆時(如增建II線並行不等高地段或地震地區),可選擇凸形折線牆背的牆型作為路肩牆。衡重式擋牆牆型作為路肩牆適用於山區地形陡峻處在地基承載力較低時,常與樁基托梁聯合使用;在路塹地段,也可用於邊坡上方的攔石牆。早期,也可見用作路堤牆,但由於路堤牆填土參數不易控制,實際土壓力與計算值相差較大,上下牆之間容易開裂,現在已不在坡腳使用該種牆型。