擋土墻在大連市疏港路拓寬改造工程中的應用

大連市市政設計研究院 遼寧大連 116011

1 工程簡介

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拓寬，占用部分鐵路用地，將疏港路全線由雙向4車道改造為雙向8車道。工程主線全長約7.5km，其中道路長4.9km，橋梁長2.6km；匝道及輔助路長5.02km，其中道路長3.71km，橋梁長1.31km，項目總投資14億元。橋梁兩側引堤采用擋土墻形式。

2 擋土墻形式

擋土墻的種類很多，按承重方式可分為：重力式擋士墻、輕型結構擋土墻，主要輕型結構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定。特點是：結構簡單，施工方便，施工工期短，能就地取材，墻身截面較大，對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力由鋼筋來承受。特點是：截面尺寸小，施工方便，對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，沿墻長縱向每隔一定距離設置一道護壁。通過扶壁的連接,立板和墻踵板能夠形成一個受力的整體結構, 能大大提高擋土墻的剛度和整體性。特點是工程量小，對地基承載力要求不高，工藝較復雜[1]。

從經濟和合理性角度考慮，在本項目中墻高小于等于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圖1、圖2、圖3。

3 擋土墻設計

擋土墻的設計從根本上來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、傾覆及結構強度等問題，對地基而言則是地基承載力及沉降等問題，具體計算內容包括滑動穩定性驗算、傾覆穩定性驗算、地基應力及偏心距驗算、墻趾板強度計算、墻踵板強度計算、墻面板強度計算、肋板截面強度驗算、整體穩定驗算、地基沉降等。擋土墻的設計方法是，首先根據擋土高度、工程地質情況等按經驗或相關設計規定初步擬定截面尺寸，計算荷載（土壓力、強身自重、填土壓力、墻后超載），然后對結構進行截面強度及整體和局部穩定性等的驗算，如果驗算不能滿足則修改設計尺寸，直至驗算滿足為止。土壓力計算理論有很多種，但應用最為廣泛的是朗肯土壓力理論與庫侖土壓力理論。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。在擋土墻設計時常采用庫倫主動土壓力理論。具體計算公式參見相關規范和手冊。

擋土墻除了滿足承載力、穩定性、沉降計算要求外，還應滿足一些構造要求。為了避免因地基不均勻沉陷而引起強身開裂，需根據地質條件的變異和墻高強身斷面的變化情況設置沉降縫，為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產生裂縫應設置伸縮縫，設計時一般將沉降縫與伸縮縫合并設置。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采取排水措施[2]。

在本項目中的具體措施有：墻身每隔10～15m分段,分段處設一道伸縮、沉降縫，縫寬為2～3厘米,從墻頂做到基底沿內、外、頂三側周邊設置油浸木板,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，底排泄水孔應高出地面50cm, 在泄水孔進水口處設置粘土防滲層及碎石反濾層，保證排水孔的通暢，泄水管進水口用土工布包裹防止泄水管堵塞。

除此之外，基礎埋深和墻后填土也要滿足相關規范的要求。

4 結語

擋土墻斷面尺寸設計過小會造成工程的破壞，擋土墻尺寸設計過大會造成不應有的浪費，所以擋土墻設計一定要慎重和精心，既要保證工程安全又不造成投資浪費。