連拱空箱式擋土墻結構形式的技術探討（二）
發布時間：2010-01-14 共1頁
3.7局部構造
（1）管線布置。因城市道路管線多，預制蓋板的設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制蓋板上，其余如煤氣、自來水等可利用隔墻作支墩，與預制蓋板并列或置于蓋板以下。
（2）泄水孔和通風孔。泄水孔用于排出空箱內積水，不必多言。通風孔有兩個作用：其一、若空箱內有煤氣管道穿過，可及時排出可能因管道泄漏產生的可燃氣體。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水位一致，避免因河水位變化造成空箱內、外水位落差。因為：當空箱內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致駁岸不安全；而當空箱內水位低于河道水位時，空箱內形成浮托氣囊，同樣可能導致駁岸失穩。
（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入空箱內進行觀察和維修，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。拱波在預制時需預埋爬梯鋼筋，這樣在檢修時只需揭開拱波頂端預制蓋板即可順爬梯進入空箱內。
（4）預制構件。城市道路路基擋墻一般位于人行道部位較多，預制蓋板上部主要是人行道路面及少量覆土，人行活載較小。若經計算允許，可直接購買（或預定）現成的建筑預應力空心樓板，既方便又經濟。
拱波的預制可挖出凹型地模，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越性
4.1擋土墻自重力可調范圍
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行調整：改變箱內填料高度、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性意義很：墻體過重固然對抗滑穩定有利，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力都要相差近一倍。擋墻設計的合理思路應該是：首先從墻體構造上應盡可能增加穩定因素，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。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擋墻失穩后的補救
通常擋土墻在失穩后是很難補救的，而連拱空箱式擋土墻則是例外。擋墻從失穩到破壞一般不會在瞬間發生，頃刻崩潰，總是有一段時間上的持續過程，這就為采取補救措施爭取了時間。當發現擋墻有傾覆或滑動位移后，立即揭開預制蓋板，向空箱內加入壓重填料，以增加抗傾覆力矩和增基底摩阻力來恢復擋墻的穩定。當然，這種補救措施應該是在地基承載力容許的前提下才能奏效，否則另當別論。
向空箱內加入壓重填料應避免填料可能對前墻產生的較側向力，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。
壓重填料應在相鄰空箱內同時放，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，這樣做將導致擋墻縱向基底應力不平衡和底板承受非正常的扭曲變形。
4.3施工較簡便和經濟效益好
連拱空箱式擋土墻雖然構造較復雜些，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澆并扎鋼筋較復雜些。
按我市當前行情測算連拱空箱式擋土墻比扶壁式擋墻節省經費約20％，不過這里沒有考慮地基加固經費，對于軟土地基而言，扶壁式擋墻還應計入地基加固費用。
5.結束語
（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造盡可能簡單為好。
（2）設計連拱空箱式擋土墻必須著重考慮基底的抗滑構造，只有增強了基礎的抗滑性才有可能減輕墻體自重力，經濟效益也越好。
（3）拱座的配筋還不成熟，現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，有待于進一步實驗論證。
如有不當之處，懇請專家、同行批評指正。
6.參考文獻
交通部第二公路勘察設計院。公路設計手冊《路基》（第二版）。人民交通出版社。1996年5月
公路路基設計規范（JTJ 013－86）。1986年。
（巖土工程師＿）
（1）管線布置。因城市道路管線多，預制蓋板的設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制蓋板上，其余如煤氣、自來水等可利用隔墻作支墩，與預制蓋板并列或置于蓋板以下。
（2）泄水孔和通風孔。泄水孔用于排出空箱內積水，不必多言。通風孔有兩個作用：其一、若空箱內有煤氣管道穿過，可及時排出可能因管道泄漏產生的可燃氣體。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水位一致，避免因河水位變化造成空箱內、外水位落差。因為：當空箱內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致駁岸不安全；而當空箱內水位低于河道水位時，空箱內形成浮托氣囊，同樣可能導致駁岸失穩。
（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入空箱內進行觀察和維修，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。拱波在預制時需預埋爬梯鋼筋，這樣在檢修時只需揭開拱波頂端預制蓋板即可順爬梯進入空箱內。
（4）預制構件。城市道路路基擋墻一般位于人行道部位較多，預制蓋板上部主要是人行道路面及少量覆土，人行活載較小。若經計算允許，可直接購買（或預定）現成的建筑預應力空心樓板，既方便又經濟。
拱波的預制可挖出凹型地模，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越性
4.1擋土墻自重力可調范圍
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行調整：改變箱內填料高度、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性意義很：墻體過重固然對抗滑穩定有利，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力都要相差近一倍。擋墻設計的合理思路應該是：首先從墻體構造上應盡可能增加穩定因素，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。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擋墻失穩后的補救
通常擋土墻在失穩后是很難補救的，而連拱空箱式擋土墻則是例外。擋墻從失穩到破壞一般不會在瞬間發生，頃刻崩潰，總是有一段時間上的持續過程，這就為采取補救措施爭取了時間。當發現擋墻有傾覆或滑動位移后，立即揭開預制蓋板，向空箱內加入壓重填料，以增加抗傾覆力矩和增基底摩阻力來恢復擋墻的穩定。當然，這種補救措施應該是在地基承載力容許的前提下才能奏效，否則另當別論。
向空箱內加入壓重填料應避免填料可能對前墻產生的較側向力，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。
壓重填料應在相鄰空箱內同時放，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，這樣做將導致擋墻縱向基底應力不平衡和底板承受非正常的扭曲變形。
4.3施工較簡便和經濟效益好
連拱空箱式擋土墻雖然構造較復雜些，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澆并扎鋼筋較復雜些。
按我市當前行情測算連拱空箱式擋土墻比扶壁式擋墻節省經費約20％，不過這里沒有考慮地基加固經費，對于軟土地基而言，扶壁式擋墻還應計入地基加固費用。
5.結束語
（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造盡可能簡單為好。
（2）設計連拱空箱式擋土墻必須著重考慮基底的抗滑構造，只有增強了基礎的抗滑性才有可能減輕墻體自重力，經濟效益也越好。
（3）拱座的配筋還不成熟，現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，有待于進一步實驗論證。
如有不當之處，懇請專家、同行批評指正。
6.參考文獻
交通部第二公路勘察設計院。公路設計手冊《路基》（第二版）。人民交通出版社。1996年5月
公路路基設計規范（JTJ 013－86）。1986年。
（巖土工程師＿）
