連拱空箱式擋土墻結(jié)構(gòu)形式的技術(shù)探討（二）
發(fā)布時間：2010-01-14 共1頁
3.7局部構(gòu)造
（1）管線布置。因城市道路管線多，預(yù)制蓋板的設(shè)置高度必須考慮到管線的安放位置。一般郵電、通訊電纜可安放在預(yù)制蓋板上，其余如煤氣、自來水等可利用隔墻作支墩，與預(yù)制蓋板并列或置于蓋板以下。
（2）泄水孔和通風(fēng)孔。泄水孔用于排出空箱內(nèi)積水，不必多言。通風(fēng)孔有兩個作用：其一、若空箱內(nèi)有煤氣管道穿過，可及時排出可能因管道泄漏產(chǎn)生的可燃?xì)怏w。其二、若是該擋墻用作河駁岸，則可始終保持河水位與空箱內(nèi)水位一致，避免因河水位變化造成空箱內(nèi)、外水位落差。因為：當(dāng)空箱內(nèi)水位高于河道水位時，駁岸自重力增加，地基可能因為超載導(dǎo)致駁岸不安全；而當(dāng)空箱內(nèi)水位低于河道水位時，空箱內(nèi)形成浮托氣囊，同樣可能導(dǎo)致駁岸失穩(wěn)。
（3）檢修通道。考慮檢修通道的目的是便于在擋墻竣工后可進(jìn)入空箱內(nèi)進(jìn)行觀察和維修，如：拱波是否有損壞，墻體是否有裂縫或不均勻沉降，以及管道是否漏水漏氣等。拱波在預(yù)制時需預(yù)埋爬梯鋼筋，這樣在檢修時只需揭開拱波頂端預(yù)制蓋板即可順爬梯進(jìn)入空箱內(nèi)。
（4）預(yù)制構(gòu)件。城市道路路基擋墻一般位于人行道部位較多，預(yù)制蓋板上部主要是人行道路面及少量覆土，人行活載較小。若經(jīng)計算允許，可直接購買（或預(yù)定）現(xiàn)成的建筑預(yù)應(yīng)力空心樓板，既方便又經(jīng)濟(jì)。
拱波的預(yù)制可挖出凹型地模，按計算寬度分塊間隔先澆筑第一批拱波，待初凝后填充間隔澆筑第二批，非常方便。
隔墻和前墻的取材具有多樣性：如采用水泥砼砌塊或磚砌體等。必須注意的是隔墻部位的砌塊應(yīng)上下錯縫砌筑，這樣可避免在土壓力作用下形成通縫剪切。
4．連拱空箱式擋土墻的優(yōu)越性
4.1擋土墻自重力可調(diào)范圍
在擋墻外形尺寸基本選定的情況下，擋墻的自重力可通過以下幾種方法進(jìn)行調(diào)整：改變箱內(nèi)填料高度、改變隔墻或前墻厚度、改變墻體砌筑材料或改變相鄰隔墻間距等。擋土墻自重力的可調(diào)性意義很：墻體過重固然對抗滑穩(wěn)定有利，但卻不能適用于軟土地基。再比較一下上述兩種擋墻實例的驗算結(jié)果：盡管采用的土壓力計算公式有所不同，計算得兩個主動土壓力值卻非常接近，然而兩種擋墻的自重力或前趾基底應(yīng)力都要相差近一倍。擋墻設(shè)計的合理思路應(yīng)該是：首先從墻體構(gòu)造上應(yīng)盡可能增加穩(wěn)定因素，如基底做成向后傾斜或加齒坎等增加抗滑力；使墻體重心后移增加抗傾力矩，然后在滿足穩(wěn)定的前提下盡可能地減輕墻體自重力，使之與軟土地基相適應(yīng)。這對于實體擋墻來說，減輕自重十分不易，而對于連拱空箱式擋土墻卻是可行的。
4.2擋墻失穩(wěn)后的補(bǔ)救
通常擋土墻在失穩(wěn)后是很難補(bǔ)救的，而連拱空箱式擋土墻則是例外。擋墻從失穩(wěn)到破壞一般不會在瞬間發(fā)生，頃刻崩潰，總是有一段時間上的持續(xù)過程，這就為采取補(bǔ)救措施爭取了時間。當(dāng)發(fā)現(xiàn)擋墻有傾覆或滑動位移后，立即揭開預(yù)制蓋板，向空箱內(nèi)加入壓重填料，以增加抗傾覆力矩和增基底摩阻力來恢復(fù)擋墻的穩(wěn)定。當(dāng)然，這種補(bǔ)救措施應(yīng)該是在地基承載力容許的前提下才能奏效，否則另當(dāng)別論。
向空箱內(nèi)加入壓重填料應(yīng)避免填料可能對前墻產(chǎn)生的較側(cè)向力，方法有：在填料間分層放置加筋帶（其原理同加筋土擋墻）。或者在填料中摻入水泥、石灰等凝固劑。
壓重填料應(yīng)在相鄰空箱內(nèi)同時放，或控制加入量輪流放，絕對不能加足一個箱體后再加下一個，這樣做將導(dǎo)致?lián)鯄v向基底應(yīng)力不平衡和底板承受非正常的扭曲變形。
4.3施工較簡便和經(jīng)濟(jì)效益好
連拱空箱式擋土墻雖然構(gòu)造較復(fù)雜些，但是施工操作還是比較簡單的。如前墻和隔墻均為垂直墻，相對比俯斜或仰斜面墻好做。拱波預(yù)制也不必很講究外觀和尺寸的精度。只有底板和拱座需立模現(xiàn)澆并扎鋼筋較復(fù)雜些。
按我市當(dāng)前行情測算連拱空箱式擋土墻比扶壁式擋墻節(jié)省經(jīng)費(fèi)約20％，不過這里沒有考慮地基加固經(jīng)費(fèi)，對于軟土地基而言，扶壁式擋墻還應(yīng)計入地基加固費(fèi)用。
5.結(jié)束語
（1）連拱空箱式擋土墻主要適用于建造高擋墻，對于較矮的擋墻還是以構(gòu)造盡可能簡單為好。
（2）設(shè)計連拱空箱式擋土墻必須著重考慮基底的抗滑構(gòu)造，只有增強(qiáng)了基礎(chǔ)的抗滑性才有可能減輕墻體自重力，經(jīng)濟(jì)效益也越好。
（3）拱座的配筋還不成熟，現(xiàn)有的配筋理論是針對鋼筋與水泥混凝土的組合作用。對于鋼筋與漿砌片石的組合作用、鋼筋與磚砌體的組合作用是否存在某種變異尚不清楚，有待于進(jìn)一步實驗論證。
如有不當(dāng)之處，懇請專家、同行批評指正。
6.參考文獻(xiàn)
交通部第二公路勘察設(shè)計院。公路設(shè)計手冊《路基》（第二版）。人民交通出版社。1996年5月
公路路基設(shè)計規(guī)范（JTJ 013－86）。1986年。
（巖土工程師＿）
（1）管線布置。因城市道路管線多，預(yù)制蓋板的設(shè)置高度必須考慮到管線的安放位置。一般郵電、通訊電纜可安放在預(yù)制蓋板上，其余如煤氣、自來水等可利用隔墻作支墩，與預(yù)制蓋板并列或置于蓋板以下。
（2）泄水孔和通風(fēng)孔。泄水孔用于排出空箱內(nèi)積水，不必多言。通風(fēng)孔有兩個作用：其一、若空箱內(nèi)有煤氣管道穿過，可及時排出可能因管道泄漏產(chǎn)生的可燃?xì)怏w。其二、若是該擋墻用作河駁岸，則可始終保持河水位與空箱內(nèi)水位一致，避免因河水位變化造成空箱內(nèi)、外水位落差。因為：當(dāng)空箱內(nèi)水位高于河道水位時，駁岸自重力增加，地基可能因為超載導(dǎo)致駁岸不安全；而當(dāng)空箱內(nèi)水位低于河道水位時，空箱內(nèi)形成浮托氣囊，同樣可能導(dǎo)致駁岸失穩(wěn)。
（3）檢修通道。考慮檢修通道的目的是便于在擋墻竣工后可進(jìn)入空箱內(nèi)進(jìn)行觀察和維修，如：拱波是否有損壞，墻體是否有裂縫或不均勻沉降，以及管道是否漏水漏氣等。拱波在預(yù)制時需預(yù)埋爬梯鋼筋，這樣在檢修時只需揭開拱波頂端預(yù)制蓋板即可順爬梯進(jìn)入空箱內(nèi)。
（4）預(yù)制構(gòu)件。城市道路路基擋墻一般位于人行道部位較多，預(yù)制蓋板上部主要是人行道路面及少量覆土，人行活載較小。若經(jīng)計算允許，可直接購買（或預(yù)定）現(xiàn)成的建筑預(yù)應(yīng)力空心樓板，既方便又經(jīng)濟(jì)。
拱波的預(yù)制可挖出凹型地模，按計算寬度分塊間隔先澆筑第一批拱波，待初凝后填充間隔澆筑第二批，非常方便。
隔墻和前墻的取材具有多樣性：如采用水泥砼砌塊或磚砌體等。必須注意的是隔墻部位的砌塊應(yīng)上下錯縫砌筑，這樣可避免在土壓力作用下形成通縫剪切。
4．連拱空箱式擋土墻的優(yōu)越性
4.1擋土墻自重力可調(diào)范圍
在擋墻外形尺寸基本選定的情況下，擋墻的自重力可通過以下幾種方法進(jìn)行調(diào)整：改變箱內(nèi)填料高度、改變隔墻或前墻厚度、改變墻體砌筑材料或改變相鄰隔墻間距等。擋土墻自重力的可調(diào)性意義很：墻體過重固然對抗滑穩(wěn)定有利，但卻不能適用于軟土地基。再比較一下上述兩種擋墻實例的驗算結(jié)果：盡管采用的土壓力計算公式有所不同，計算得兩個主動土壓力值卻非常接近，然而兩種擋墻的自重力或前趾基底應(yīng)力都要相差近一倍。擋墻設(shè)計的合理思路應(yīng)該是：首先從墻體構(gòu)造上應(yīng)盡可能增加穩(wěn)定因素，如基底做成向后傾斜或加齒坎等增加抗滑力；使墻體重心后移增加抗傾力矩，然后在滿足穩(wěn)定的前提下盡可能地減輕墻體自重力，使之與軟土地基相適應(yīng)。這對于實體擋墻來說，減輕自重十分不易，而對于連拱空箱式擋土墻卻是可行的。
4.2擋墻失穩(wěn)后的補(bǔ)救
通常擋土墻在失穩(wěn)后是很難補(bǔ)救的，而連拱空箱式擋土墻則是例外。擋墻從失穩(wěn)到破壞一般不會在瞬間發(fā)生，頃刻崩潰，總是有一段時間上的持續(xù)過程，這就為采取補(bǔ)救措施爭取了時間。當(dāng)發(fā)現(xiàn)擋墻有傾覆或滑動位移后，立即揭開預(yù)制蓋板，向空箱內(nèi)加入壓重填料，以增加抗傾覆力矩和增基底摩阻力來恢復(fù)擋墻的穩(wěn)定。當(dāng)然，這種補(bǔ)救措施應(yīng)該是在地基承載力容許的前提下才能奏效，否則另當(dāng)別論。
向空箱內(nèi)加入壓重填料應(yīng)避免填料可能對前墻產(chǎn)生的較側(cè)向力，方法有：在填料間分層放置加筋帶（其原理同加筋土擋墻）。或者在填料中摻入水泥、石灰等凝固劑。
壓重填料應(yīng)在相鄰空箱內(nèi)同時放，或控制加入量輪流放，絕對不能加足一個箱體后再加下一個，這樣做將導(dǎo)致?lián)鯄v向基底應(yīng)力不平衡和底板承受非正常的扭曲變形。
4.3施工較簡便和經(jīng)濟(jì)效益好
連拱空箱式擋土墻雖然構(gòu)造較復(fù)雜些，但是施工操作還是比較簡單的。如前墻和隔墻均為垂直墻，相對比俯斜或仰斜面墻好做。拱波預(yù)制也不必很講究外觀和尺寸的精度。只有底板和拱座需立模現(xiàn)澆并扎鋼筋較復(fù)雜些。
按我市當(dāng)前行情測算連拱空箱式擋土墻比扶壁式擋墻節(jié)省經(jīng)費(fèi)約20％，不過這里沒有考慮地基加固經(jīng)費(fèi)，對于軟土地基而言，扶壁式擋墻還應(yīng)計入地基加固費(fèi)用。
5.結(jié)束語
（1）連拱空箱式擋土墻主要適用于建造高擋墻，對于較矮的擋墻還是以構(gòu)造盡可能簡單為好。
（2）設(shè)計連拱空箱式擋土墻必須著重考慮基底的抗滑構(gòu)造，只有增強(qiáng)了基礎(chǔ)的抗滑性才有可能減輕墻體自重力，經(jīng)濟(jì)效益也越好。
（3）拱座的配筋還不成熟，現(xiàn)有的配筋理論是針對鋼筋與水泥混凝土的組合作用。對于鋼筋與漿砌片石的組合作用、鋼筋與磚砌體的組合作用是否存在某種變異尚不清楚，有待于進(jìn)一步實驗論證。
如有不當(dāng)之處，懇請專家、同行批評指正。
6.參考文獻(xiàn)
交通部第二公路勘察設(shè)計院。公路設(shè)計手冊《路基》（第二版）。人民交通出版社。1996年5月
公路路基設(shè)計規(guī)范（JTJ 013－86）。1986年。
（巖土工程師＿）
