石笼挡土墙在某山区公路工程中的应用

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1、石笼挡土墙在某山区公路工程中的应用案例说明石笼挡墙作为一种新型的挡土结构，以其造价低、生态性好、适用范围广、柔性变形等特点得到了越来越多的应用。它是将符合粒径要求的石料填入具有柔性的铁丝笼中达到一定的孔隙率、逐层砌筑的一种新型的柔性挡土构筑物。石笼防护适用于受水流冲刷和风浪侵袭，且防护工程基础不易处理或沿河挡土墙、坡脚基础局部冲刷深度过大的沿河路堤坡脚或护岸。虽然与其它结构形式的挡土墙相比，石笼挡土墙具有上述诸多优点，但施工现场应选择在石料丰富的地区，且石料粒径、强度、风化程度等均需符合要求。若远距离运输石料，则会增大成本。在技术可行的条件下，应与其他结

2、构形式的挡土墙进行经济性比较。本文采用GEO5石笼挡土墙设计模块对重庆某山区公路工程石笼挡土墙设计进行了分析验算，验算结果表明，在此场地条件下采用的石笼挡土墙取得了很好的支挡效果。工程概况设计采用的石笼挡土墙墙高5m，顶宽2m，墙面铅直，单个笼体高度1m，每级加宽0.5m，墙底采用1.5m砂砾石换填表土。挡土墙设计结构如图1所示。2.08.02.0填土1.51.0原始地形线2.51.54.5图1挡土墙结构示意图石笼挡土墙墙身钢筋笼内填充碎石，可就地取材，钢筋笼参数见表1；挡墙基础为条形基础，基础材料为透水性好的砂砾石。具体的岩土参数请参照表2。表1钢筋笼

3、参数上下网箱连接处钢丝抗拉强度隔断间距边丝抗拉强度Rt（kN/m）v（m）Rs（kN/m）40.01.040.0表2岩土参数表重度内摩擦角黏聚力墙背和土体间摩擦角γ（kN/m3）φ（°）c（kPa）δ（°）钢筋笼内碎石17.035.00-填土19.030.05.016基础20.035.0018原始地层22.025.010.012石笼挡土墙墙后路面的车辆荷载可以用均布超载模拟，荷载大小为20kN/m2。验算操作流程分析设置在“分析设置”中选择“中国-国家标准（GB）”。图2分析设置墙身材料在“墙身材料”设置界面中设置石笼挡土墙石笼材料参数，点击按钮，在弹出

4、的“添加材料”对话框中输入表1和表2中给出的参数。图3墙身材料墙身截面尺寸在“墙身截面尺寸”设置界面中设置石笼挡土墙块石填充材料和墙身截面尺寸参数，以及是否添加加筋悬挑。点击按钮，逐一添加石笼，本工程实例中共添加五级石笼，图4墙身截面尺寸设置剖面土层在“剖面土层”设置界面中设置土层深度，点击按钮，在“Z坐标”中输入5，这样就设置好了填土的填埋深度。填土层以下的土层为原始地层，在这里不需要再次添加。图5剖面土层添加岩土材料在“岩土材料”设置界面中设置岩土层材料，点击按钮，在弹出的设置面板中添加填土、基础和原始地层材料，材料具体参数请参照表2。图6添加岩土材

5、料指定材料在“指定材料”设置界面中将刚刚添加的岩土材料指定给对应的土层，选择岩土材料图例，然后在显示窗口中点击要指定的土层，这里分别把填土和原始地层材料指定给第一层和第二层土。图7指定岩土材料基础在“基础”设置界面中选择基础类型为“条形基础”，材料为“岩土体”，指定材料选择为“基础”，基础厚度设置为1.5m，左侧和右侧偏移均设置为0.25m。图8挡墙基础设置墙后坡面在“墙后坡面”设置界面中选择第一个坡面类型，墙后坡面参数请参照下图。图9墙后坡面设置超载在“超载”设置界面中点击按钮，在弹出的设置面板中添加条形超载，在名称中输入“车辆超载”，超载类型选择“均

6、布超载”，作用类型选择“永久作用”，超载大小中输入20KN/m2，点击添加，这样便可以模拟车辆的超载作用了。图10添加均布超载墙前抗力在“墙前抗力”设置界面中可以选择墙前坡面地形，并输入墙前抗力参数，本工程实例中我们选择第五中墙前坡面形式，并将墙前抗力考虑为静止土压力。具体参数设置如图11所示。图11墙前抗力设置工况阶段设置在工况栏中选择“持久设计工况”，即软件默认的工况类型。图12设置工况阶段验算结果分析倾覆滑移验算在“倾覆滑移验算”界面中，软件给出了各作用力在x和z坐标方向的分力大小及作用点坐标。结果显示倾覆稳定性验算和滑移稳定性验算均满足设计要求。

7、图13倾覆滑移验算结果点击“详细结果”按钮，可以打开详细的计算结果，包括抗倾覆力矩、倾覆力矩、抗滑力、滑动力及安全系数。图14倾覆滑移验算详细结果承载力验算在“承载力验算”界面中选择承载力验算方式，包括“输入修正后的地基承载力特征值”、“使用扩展基础设计软件分析承载力”及“不计算”，这里选择“输入修正后的地基承载力特征值”，修正后的地基承载力特征值设置为200kPa，容许偏心率选择为“按偏心率验算”。验算结果显示偏心距验算和地基承载力验算均满足设计要求。图15承载力验算结果点击“详细结果”可以查看详细的计算结果，包括荷载设计值与标准值、轴力最大偏心率、地

8、基承载力及基底平均应力等。图16承载力验算详细结果截面强度验算在“截面强度验算”