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重力式挡土墙作为一种传统的支挡结构,具有结构简单、取材广泛、施工方便和成本经济等优点,广泛应用在道路、铁路、建筑和水利工程中。
重力式挡土墙主要依靠墙体自重或有时辅以其他重量来抵抗土压力,从而确保土体稳定。
从挡墙截面形式上可以分为垂直式、俯斜式、衡重式、仰斜式和凸折式等5种类型。不同类型的重力式挡土墙分别适用于不同的工程环境和地质条件。
01
垂直式
挡土墙的墙面与地面呈垂直或接近垂直状态,形成直角或接近直角的墙面形式,主要赖于其自身的重量来抵抗背后的土压力和侧向压力。
垂直式挡土墙具有结构简单、施工技术成熟速度快、空间利用率高、维护简单等优点;
不足的是对地基承载力、基础深度和宽度要求高,抗震性能相对较低、垂直墙面容易导致水分积聚,且高土压力下稳定性容易不足。
适用于土压力较小、地基承载力较高、空间受限的城市建筑密集区域,以及需要快速施工和经济预算有限的工程场合。
02
俯斜式
墙体背坡向背离土体的方向倾斜,形成一个介于5°至20°之间的俯斜角度的结构形式,使得墙体的自重对抵抗土压力更加有利。
俯斜式挡土墙通过倾斜的墙面增加了抗滑移和抗倾覆的能力,减少了作用在墙面上的土压力,且有利于改善墙体背面的排水条件降低水压力,具有更强的稳定性;
但墙体的倾斜角度和结构尺寸控制较为复杂,且需要有足够的空间来形成倾斜的墙面。
适用于需要抵抗较大土压力的环境、地基承载力较低的区域,或特殊地质条件如膨胀土或湿陷性黄土,以及城市建筑密集区、水利工程和道路工程等。
03
衡重式
一种依靠自身重量以及墙体上部的衡重平台或衡重填土来抵抗土压力的挡土墙结构,通常由墙身、基础和上部的衡重部分组成。
衡重式挡土墙通过衡重平台增加了抗倾覆稳定性,施工相对简单易于浇筑,相比于增加墙体高度或采用其他复杂的支挡结构,成本效益更高;
不足的是衡重平台对墙背空间要求较大、施工精度要求高,且衡重部分墙背填土压实较复杂,水分容易积聚影响结构稳定。
适用于需要较高稳定性且经济实用的工程场合,特别是在面对较大土压力、空间受限、地质条件复杂或变化较大的区域。
04
仰斜式
墙体背坡向土体一侧倾斜,形成一个介于5°至20°之间的仰斜角度形式,使得作用在墙上的土压力会相对减小。
仰斜式设计通过力的分向有效减少了直接作用在墙上的土压力,提高了墙体的稳定性,墙体的斜面有助于改善排水减少水分积聚,墙体的材料和尺寸较小,经济效益较高;
不足的是对地基承载力要求高,需更多空间来布置倾斜的墙面,倾斜的角度对施工技术要求较高。
适用于土压力较小、地形条件允许且需要良好排水性能的工程场合,特别适用于地基承载力足够、空间充足以及经济和美观性考量较为重要的区域。
05
凸折式
墙面不是垂直或倾斜的,而是在高度方向上形成凸形的折线,形成一种阶梯状或折线状的外观的结构形式。
凸折式挡土墙通过其凸出的部分增加了墙体的抗倾覆稳定性,有助于更均匀地分布土压力,减少对墙体的压力集中,改善墙背排水降低水压力;
但凸出部分和折线角度控制难度大,施工技术较复杂,且需有足够的地基承载力来支撑凸出部分增加的重量。
适用于在经济预算有限土压力较大允许设置凸折墙面的区域,或地形条件较为复杂且需要较高稳定性的场合。