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挡土墙设计简介 重力式挡土墙设计

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重力式挡土墙设计(挡土墙设计简介)
我好久没见你了 。依稀记得上次介绍过新西兰的住宅楼基础设计 。这次给大家带来了基础设计的另一个亮点——挡土墙 。
由于我目前居住的城市奥克兰是由一堆火山组成的 ， 地形起伏很大 ， 鸟类生长时有各种各样的树林 ， 所以当地的工程师在建房时经常会面临挡土的问题 。在新西兰 ， 常见的挡土墙如下:
1.木挡土墙是最便宜和最常见的挡土墙形式 ， 通常由原木和木板组成:
(图片来自EPIC 360)
2.砖砌挡土墙 ， 造价高 ， 外观好 ， 里面放钢筋 ， 浇水泥:
(图片来自施工现场)
3.拱心石挡土墙是一种特殊的产品 ， 与非细混凝土一起使用 ， 通常是重力式挡土墙 。非细混凝土 ， 顾名思义 ， 是一种粗骨料混凝土 ， 具有透水性 ， 浇筑在墙后 ， 防止倾覆和排水 。
(图片来自RPCBLOCK.com)
4.士兵桩 ， 由钢筋混凝土组成 ， 类似于排桩 ， 非常昂贵 ， 但非常坚固 。
(图片来自施工现场)
理论上 ， 对于3m以下的挡土墙要求 ， 前三个挡土墙绰绰有余 ， 但现实中往往理想满满 ， 骨感十足 。如果在施工过程中不采取临时保护措施 ， 可能会发生一些危险情况 ， 例如:
木质挡土墙就像插在土里的筷子 ， 但如果把下面的土刨掉 ， 失去支撑的底部就可能失去平衡而坍塌 。
另一个例子:
很明显拱顶石后面没有混凝土保护 ， 即使这么低的挡土高度也会造成破坏 。
那么 ， 在设计建造各种挡土墙的过程中 ， 应该注意些什么呢？我给大家简单介绍一下各种挡土墙的注意事项(请坐 ， 我要开始装X了) 。
首先说一下木质挡土墙 。木挡土墙的设计原理是布罗姆法 ， 原理示意图如下:
当木材埋入土中时 ， 上段与土压力同方向变形 ， 形成支撑土中木材的被动土压力 ， 下段产生反方向的被动土压力 ， 以平衡上段的力和弯矩 。而这个埋深需要根据土质情况来确定 ， 一般不小于围护高度的1.5倍 。因为木挡土墙的承载力是由被动土压力提供的 ， 所以被动土压力发生的区域必须加以保护 。相信经过我的解释 ， 你很容易估算出挡土墙在施工过程中需要保护哪些部位 。
其次 ， 说说砖砌挡土墙 。砖砌挡土墙的设计原理与钢筋混凝土受弯、受剪构件的设计原理相同 。我们可以把它看作一个低强度的混凝土板:
(图片来源见水印)
钢筋提供拉力 ， 砖和里面的混凝土提供压力 ， 钢筋到砖边缘的距离就是力臂 。土压力产生的推力由砖墙转化为弯矩 ， 传递给基础 ， 再由基础传递给基土 。砖砌挡土墙看似简单 ， 但在实际施工过程中 ， 最容易出现的问题就是钢筋的位置 。由于挡土墙的支撑条件不同 ， 对力臂的要求也不同 ， 所以在施工过程中要看清图纸中钢筋的位置 ， 避免出现偏差 。砖砌挡土墙厚度一般不超过240 ， 稍有偏差就会对力臂产生很大影响 。如果钢筋放错了位置 ， 在应该提供拉力的地方没有提供拉力 ， 砖墙的承载力就会大大减弱 。如果不及时纠正 ， 将来会是很大的安全隐患 。轻者会裂渗 ， 重者直接崩 。
最后是拱顶石挡土墙 。如前所述 ， 常用的梯形挡土墙是重力式挡土墙 。所谓重力式挡土墙 ， 就是利用自身的重量来抵抗土体的侧向推力 ， 同时利用重力产生的地面摩擦力来抵抗土体的侧向推力 。拱顶石挡土墙的重量是其背后非细粒混凝土的重量 。所以请记住 ， 拱心石挡土墙不是靠砖本身的重量来提供阻力 ， 而是靠背后混凝土的重量来支撑土体 。所以背后的非细混凝土的重要性远远大于砖本身！下图是一个典型的重力梯形:
(图片来自ESR-2113)
混凝土虽然能挡住土的压力 ， 但还是挡不住客户省钱的欲望 。不止一次有客户问我能不能用非细粒混凝土 。我的回答是 ， 当然可以！因为keystone有另一种方法 ， 那就是加固土壤:
(图片来自ESR-2113)
(客户的笑容渐渐淡去)显然 ， 这种做法需要挡土墙后面有更多空的房间进行土体加固 。如果你的挡土墙在土地的边界上 ， 那么你可能需要先和邻居商量 ， 借用他的有价值的土地(或者你也可以买邻居的土地) ， 这样就不会有问题(狗头会保命) 。
为什么不说兵堆？因为士兵桩的原理和木质挡土墙是一样的 ， 也算是木质挡土墙的加强版 ， 这里就不赘述了 。
挡土墙看似简单 ， 实则千变万化 。除了必要的设计安全系数外 ， 正确的施工顺序和可靠的施工方案也是必不可少的 。一旦出现问题 ， 不仅会造成很大的财产损失 ， 而且很难现场修复 ， 一定要引起重视 。
【挡土墙设计简介 重力式挡土墙设计】

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