擋土墻實習報告 -實習報告

擋土墻實習報告2010-05-30 17：54今天，我們?yōu)槠趦芍艿膿跬翂�實習正式開始了，實習的組織者及領導者是土木工程學院的著名學者型教授米海珍老師，參加人員包括了擋土墻畢業(yè)設計的全體人員，第一次的實習發(fā)生是在我們學校的后山。在米老師的帶領下，我們來到了學校后家屬院的一棟住宅樓底下，在家屬樓的周邊，我們看到了一座小型的擋土墻，高大約三米左右，我們仔細觀察了這一座擋土墻。首先米老師向我們講述了這些內(nèi)容：此擋土墻的類型為錨桿框架式擋土墻，這種擋土墻的特點是：錨桿擋土墻是利用錨桿技術形成的一種擋土結構物。錨桿是一種新型的受拉構件，它的一端與工程結構物聯(lián)結，另一端錨固在穩(wěn)定的地層中，以承受土壓力對結構物所施加的推力，從而利用錨桿與地層間的錨固力來維持結構物的穩(wěn)定。在50年代以前，錨桿技術只是作為施工過程的一種臨時措施。50年代中期以后，西方國家在隧道工程中開始采用小型永久性的灌漿錨桿和噴射混凝土代替襯砌結構。錨桿擋土墻在我國的應用于1966年始于成昆線，繼而在許多鐵路線上修建，使用效果良好�，F(xiàn)已廣泛應用于鐵路、公路、煤礦和水利等支擋工程中。錨桿擋土墻按墻面的結構形式可分為柱板式擋土墻和壁板式擋土墻。柱板式錨桿擋土墻是由擋土板、肋柱和錨桿組成。肋柱是擋土板的支座，錨桿是肋柱的支座，墻后的側(cè)向土壓力作用于擋土板上，并通過擋土板傳遞給肋柱，再由肋柱傳遞給錨桿，由錨桿與周圍地層之間的錨固力即錨桿抗拔力使之平衡，以維持墻身及墻后土體的穩(wěn)定。壁板式錨桿擋土墻是由墻面板和錨桿組成。墻面板直接與錨桿連接，并以錨桿為支撐，土壓力通過墻面板傳給錨桿，依靠錨桿與周圍地層之間的錨固力(即抗拔力)抵抗土壓力，以維持擋土墻的平衡與穩(wěn)定。目前多用柱板式錨桿擋土墻。錨桿擋土墻可根據(jù)地形設計為單級或多級，每級墻的高度不宜大于8 m，具體高度應視地質(zhì)和施工條件而定。在多級墻的上、下兩級墻之間應設置平臺，平臺寬度一般不小于2.0m。平臺應使用厚度不小于0.15 m的C15混凝土封閉，并設向墻外傾斜的橫坡，坡度為2%。多級墻總高度不宜大于18m。錨桿擋土墻的特點是：(1)結構質(zhì)量輕，使擋土墻的結構輕型化，與重力式擋土墻相比，可以節(jié)約大量的圬工和節(jié)省工程投資；(2)利于擋土墻的機械化、裝配化施工，可以提高勞動生產(chǎn)率；(3)不需要開挖大量基坑，能克服不良地基挖基的困難，并利于施工安全。但是錨桿擋土墻也有一些不足之處，使設計和施工受到一定的限制，如施工工藝要求較高，要有鉆孔、灌漿等配套的專用機械設備，且要耗用一定的鋼材。錨桿擋土墻適用于一般地區(qū)巖質(zhì)路塹地段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用，還可應用于陡坡路堤。在不良地質(zhì)地段使用時，必須采取相應措施。另一類錨桿擋土墻為豎向預應力錨桿擋土墻，它也是利用了錨桿技術，即豎向錨桿錨固巖層地基中，并施加預應力，以豎向預應力錨桿代替重力式擋土墻的部分圬工斷面，減小擋土墻的圬工數(shù)量且增加其穩(wěn)定性。豎向預應力錨桿擋土墻的工作原理、設計方法與普通錨桿擋土墻有很大的差異隨后，米老師提出了以下問題：1.此地到底有沒有必要修建擋土墻，還是錨桿框架式；2.擋土墻上面的欄桿有什么不妥之處；我們的分析，得出如下結論：此處完全可以免于修建擋土墻，原因如下：1.擋土墻所處的地形處的土壓力基本上很小，以土自身的穩(wěn)定性完全可以勝任土壓力，就更沒必要修建錨桿式擋土墻了，但是如果是處于美觀需要則另當別論。2.欄桿的不妥之處則可以一眼看出，欄桿距離擋土墻的外邊緣距離太小了，讓欄桿的保護作用大大的被削弱了。隨后，我們登上了距離這里不遠處的一座山上，近

距離的觀察大型的錨桿框架式擋土墻。以下是此墻的基本參數(shù)：高：約12m，長：約10m，傾角：約80°.我們仔細觀察了此墻的各種細節(jié)，發(fā)現(xiàn)該擋土墻的受力形式：錨桿還是主要承受拉力，而梁則主要承受來自于土壓力而產(chǎn)生的彎矩。因為該墻的墻頂處是全部的混凝土地面，并且當?shù)亟邓�量很小，因此并沒有設置排水設施，依靠墻體的自身物理形態(tài)就可以解決排水的問題。由于此墻設計上的不經(jīng)濟性，以至于該墻的施工難度加大，施工數(shù)量也相應增加。經(jīng)過米老師的講解，我們了解了此墻的進一步的優(yōu)化方法，由于涉及的問題比較深入，此處不再贅述。我們繼續(xù)往前走，到了邊緣，那里底下有一座重力式擋土墻，并且隔一段還修建有墻肋。重力式擋土墻是以墻身自重來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定，它是我國目前最常用的一種擋土墻形式。重力式擋土墻多用漿砌片(塊)石砌筑，缺乏石料地區(qū)有時可用混凝土預制塊作為砌體，也可直接用混凝土澆筑，一般不配鋼筋或只在局部范圍配置少量鋼筋。這種擋土墻形式簡單、施工方便，可就地取材、適應性強，因而應用廣泛。由于重力式擋土墻依靠自身重力來維持平衡穩(wěn)定，因此墻身斷面大，圬工數(shù)量也大，在軟弱地基上修建時往往受到承載力的限制。如果墻過高，材料耗費多，因而亦不經(jīng)濟。當?shù)鼗�較好，墻高不大，且當?shù)赜钟惺�料時，一般優(yōu)先選用重力式擋土墻。重力式擋土墻，當墻背只有單一坡度時，稱為直線形墻背；若多于一個坡度，則稱為折線形墻背。直線形墻背可做成俯斜、仰斜、垂直三種，墻背向外側(cè)傾斜時稱為俯斜，墻背向填土一側(cè)傾斜時稱為仰斜，墻背垂直時稱為垂直；折線形墻背有凸形折線墻背和衡重式墻背兩種。我們觀察了該墻，得出如下數(shù)據(jù)：墻高大約3m，墻底部厚大約1m，頂部厚0.6m。因為此墻與土體之間還有較大的空隙，因此墻的修建者在這個較大的空隙之中緊緊的堆滿了沙袋，沙袋由此成為了墻體的一部分，和墻體共同抵御著來自土體的側(cè)向土壓力。而墻體外圍修造的肋，還可以進一步來增加墻體的穩(wěn)定性。由于是較遠距離的觀察，因此我們并未得知該墻的排水實現(xiàn)方法，但是經(jīng)過綜合的分析，可以推測出該墻在墻體底部是設置了排水孔。隨后，時間也是中午了，米老師帶領大家原路返回，山路雖然崎嶇，但是大家沒有流露出點滴的恐慌之色；塵土雖然飛揚，但是我們也沒有表現(xiàn)出絲毫的厭惡之態(tài)。在米老師家樓下，米老師和我們做了告別，我們揮手向米老師致敬。然后一天的實習徹底結束，我們拖著疲憊不堪的身體，有的走向飯館，有的走向宿舍，太陽當頭照著、、、、、第二次今天我們來到了學校學生公寓后面的一個工廠的后院里，在那里我們看到了兩種類型的擋土墻：懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻。懸臂式擋土墻的一般形式是由立壁(墻面板)和墻底板(包括墻趾板和墻踵板)組成，呈倒"T"字形，具有三個懸臂，即立壁、墻趾板和墻踵板。扶壁式擋土墻由墻面板(立壁)、墻趾板、墻踵板及扶肋(扶壁)組成。扶肋把立壁同墻踵板連接起來，起加勁的作用，以改善立壁和墻踵板的受力條件，提高結構的剛度和整體性，減小立壁的變形。它們適用于缺乏石料的地區(qū)。由于墻踵板的施工條件，一般用于填方路段做路肩墻或路堤墻使用。懸臂式擋土墻高度不宜大于6m，當墻高大于4m時，宜在墻面板前加肋。扶壁式擋土墻宜整體灌注，也可采用拼裝，但拼裝式扶壁擋土墻不宜在地質(zhì)不良地段和地震烈度大于或等于八度的地區(qū)使用。懸臂式和扶壁式擋土墻的結構穩(wěn)定性是依靠墻身自重和墻踵板上方填土的重力來保證的，而且墻趾板的設置也顯著地增大了擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性并大大減小了基底接觸應力。它們的主要特點是構造簡單、施工方便，墻身斷面較小，自身質(zhì)量輕，可以較好地發(fā)揮材料的強度性能，能適應承載力較低的地基。但是需耗用一定數(shù)量的鋼材和水泥，特別是墻高較大時，鋼材用量急劇增加，影響其經(jīng)濟性能。我們首先看到的是懸臂式擋土墻，據(jù)我們目測該墻大約高約5m左右，長為10m左右，因為該墻修建在一條排洪溝邊上，因此該墻基礎埋置深度應該大于最大沖刷線的深度。在墻頂處，是寬度大約為5m左右的通道，因為該通道是只供行人及小型車輛通行的，所以墻頂處的土壓力不是很大。并且，此墻頂處，全部由混凝土將地面澆注，因此墻頂來水不會滲入到墻體內(nèi)部區(qū)域，并且墻體是直立的，積水可以很容易的排泄到排洪溝里。所以該墻并未設置排水孔之類的排水設施。在這座懸臂式擋土墻的墻后大約5m處是一座扶壁式擋土墻。據(jù)我們觀察，該處地勢較高，大約十米左右，因此適宜于修建扶壁式擋土墻，并且扶壁式擋土墻有著比懸臂式擋土墻更好的受力情形。此扶壁式擋土墻的上方是一塊空地，在距離墻體不遠處，是一座十層高的大樓，因此據(jù)我們估計，該墻受到的土壓力還是比較大的。同樣的，扶壁式擋土墻頂全部由混凝土澆注而成，并且在墻的頂部還單獨修造了一條排水溝將積水排除，因此該墻也未設置排水孔等排水設施。我們仔細探討了該墻的受力形式，發(fā)現(xiàn)該墻確實受到了較大的土壓力，因此對于扶壁式擋土墻來說，它必須要能夠抵抗足夠大的土壓力帶來的彎矩，鋼筋的配置應該足以抵抗彎矩，才會是安全的。我們又討論了該處是否適合修建其他類型的擋土墻。重力式，因為該處的地勢已經(jīng)超出了適宜于修建重力式擋土墻的最大高度，修建重力式擋土墻顯然是不行的。除此之外還有，重力

式擋土墻在墻體過于高大時所帶來的占地過大，受力情況的不合理性，所需的工程量急劇增大，帶來的投資上的不經(jīng)濟性，這些條件進一步限制了在該處使用重力式擋土墻。對比其他擋土墻，扶壁式擋土墻在所有類型的擋墻中無論是受力情形，施工難度，還是經(jīng)濟性都是最優(yōu)的，因此選擇扶壁式擋土墻是合適的。因為本次實習開始的時間比較晚了，所以進行的比較倉促，在下午五點半左右由于不可抗的人為因素，我們結束了本次實習。第三次今天我們來到了晏家坪，在這里，我們看到了兩種形式的擋土墻，一種是重力式擋土墻，另外一種是樁板式擋土墻。重力式擋土墻前文已經(jīng)述及，在此不再贅述。樁板式擋土墻系鋼筋混凝土結構，由樁及樁間的擋土板兩部分組成，利用樁深埋部分的錨固段的錨固作用和被動土抗力維護擋土墻的穩(wěn)定。樁板式擋土墻適宜于土壓力大，墻高超過一般擋土墻限制的情況，地基強度的不足可由樁的深埋得到補償。樁板式擋土墻可作為路塹墻、路肩和路堤擋土墻使用，也可用于治理中小型滑坡，多用于表土及強風化層較薄的均勻巖石地基上，其基巖的飽水無側(cè)限抗壓強度需大于20MPa，巖石完整系數(shù)應大于0.6。由于土的彈性抗力較小，設置樁板式擋土墻后，樁頂處可能產(chǎn)生較大的水平位移或轉(zhuǎn)動，因而一般不宜用于土質(zhì)地基。若需用于土質(zhì)地基，一般應在樁的上部(一般可在樁頂下0.29H處)設置錨桿(索)，以減小樁的位移和轉(zhuǎn)動，提高擋土墻的穩(wěn)定性。壓力計算墻后土壓力包括車輛荷載所引起的側(cè)向壓力的計算與重力式擋土墻的土壓力計算方法相同，即以擋土板后的豎直墻背為計算墻背，按庫侖主動土壓力計算。在滑坡地段，則應按滑坡推力進行計算。樁和板的計算僅考慮墻背主動土壓力的水平分力，主動土壓力的豎向分力及墻前被動土壓力一般忽略不計。我們沿著馬路一側(cè)直行，在一座正在施工的住在樓，那里正在建一座擋土墻，是重力式擋土墻，米老師給我們分析了那座擋土墻的不足之處。1.該擋土墻位于山坡下面，承受著較大的土壓力，在墻體的正前方正在修建住宅小區(qū)，如果修建為重力式擋土墻，則會產(chǎn)生占地面積較大的缺點，并且墻體較高，宜于修建為錨桿框架式。2.由于在修建擋土墻的過程中，采用了重力式擋土墻，占地較大，且受力情形不太理想，造成下部空地面積很小，并且設計人員將擋土墻的墻身與住宅樓之間的空隙之間修建了一座小型建筑物，使建筑物的安全性能急劇下降，防火消防成了大問題。3.排水，在墻體的下方已經(jīng)沒有了可以使水流出去的地方，由此排水也成了大問題。接下來，我們繼續(xù)步行沿著一條羊腸小道，到了山頂。在那里，我們居高臨下的看了樁板式擋土墻。此墻修建于一條高速公路的邊上，起著保護邊坡的作用，由于山頂與地面間的高差過大，所以采取了樁板式擋土墻的形式，樁板式擋土墻具有良好的受力性能。并且他還有諸多優(yōu)點：占地小，施工簡單，外表美觀等等。樁板式擋土墻做路塹墻時，可先設置樁，然后開挖路基，擋土板可以自上而下安裝，這樣既保證了施工安全，又減少了開挖工程量。我們看了多種類型的擋土墻，對擋土墻也有的實質(zhì)性的了解，實習也將要告一段落了。

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