矿山公路陡坡挡土墙设计实践

矿山公路陡坡挡土墙设计实践

彭建湘

【摘 要】对矿山公路中陡坡挡土墙破坏原因,从设计、受力等方面进行分析,得出结论:从设计上根本解决挡土墙的工程隐患,不仅应综合考虑滑坡推力及主动土压力的作用,而且应充分考虑地形、地质及水文等实际影响,确定主动土压力或滑坡推力为其中设计推力进行控制设计. 【期刊名称】《湖南有色金属》 【年(卷),期】2002(018)002 【总页数】3页(P1-2,28)

【关键词】矿山公路;陡坡挡土墙;滑坡推力 【作 者】彭建湘

【作者单位】长沙有色冶金设计研究院,湖南,长沙,410011 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术

第 18 卷第 2 期2002 年 4 月 湖南有 色金属

HUNANNONFERROUSMETALS· 采 选 ·矿 山公路陡坡挡土墙设计实践彭建湘（长沙有色冶金设计研究院 ，湖南 长沙 410011 ）摘要：对矿山公路中陡坡挡土墙破坏原因，从设计、受力等方面进行分析 ，得出结论 ：从设计上根本 解决挡土墙的工程隐患 ，不仅应综合考虑滑坡推力及主动土压力的作用 ，而且应充分考虑地形、 地质 及水文等实际影响，确定主动土压力或滑坡推力为其中设计推力进行

控制设计。关键词：矿 山公路； 陡坡挡土墙 ；滑坡推力中图分类号：TD229文献标识码：A文章编号：1003-5540(2002)02-0001-02 1 前 言在矿 山运输公路建设 中， 挡土墙是 比较常用的人工构造物之一，而且矿山大多在山区 ，石料资源丰富，修建石砌挡土墙十分便利。 然而在公路的施工过 程 中或交付使用后 ， 挡土墙也会出现各种类型 的破 坏 ，甚至倒塌。 这导致人们慎重地对待高挡土墙的修 建， 有时转而采用旱桥方案， 但相对投入较多， 造价 高。虽然挡土墙破坏原因有 自然条件 、 施工等多种 因素， 但设计失误 ，也是造成挡土墙修建失效的因素 之一。目前挡土墙的设计方法一直沿用有关土压力的 理论和公式， 先计算出作用于墙背的土压力 ， 并拟定 挡土墙的断面尺寸 ， 进而用此土压力验算挡土墙的 抗滑抗倾覆稳定性 ， 同时还验算墙身截面强度 、 基底 应力及合力偏心矩等是否满足要求。 然而 ， 由于矿山 公路挡土墙大部分修筑在陡坡上 ， 而且横坡越陡， 挡 土墙越高 ， 墙后填土体积越大 ， 因此越容易出现问 题。本文就矿山陡坡挡土墙作一分析。 2 原因分析对于矿山公路来说 ， 地形 、 地质、 水文条件都较 为复杂， 对于陡坡挡土墙来说 ，无论是路堤挡土墙还 是路肩挡土墙 ， 从其所处的地形及受力体系来分析 ， 都具有它 的特殊性。 填筑在墙后陡坡上的土体具有 滑坡的性质，极易沿原地面陡坡下滑。 下滑的情况一 般有以下几种可能 ：作者简介：彭建湘（ 1968- ） ，男，工程师。 1 ． 墙身土体沿基底接触面滑动 ；

2 ． 墙层土体连同山体覆盖层沿岩面下滑；

3 ． 基底岩层 的产状与墙后土体下滑的方 向相同，挡土墙及填土的加载使岩层沿软弱层面下滑。 通过对陡坡挡土墙的受力状况进行分析发现 ， 作用于挡土墙墙背 的不仅仅是单纯的主动土压力 ， 而是主动土压力与滑坡推力两种力的混合作用 ， 同 时这两种力又不是相互独立的。滑坡推力与主动土压力相 比， 除大小不 同外 ，

其 分布情况、方向及作用点均不同。 滑坡推力的计算一 般按剩余下滑力求得， 其方向假定与靠近墙背的滑 面平行 ， 墙背压力的分布图形近华似于矩形 ， 它的合 力作用点位于滑面以上 1/2 墙高处。 主动土压力的 计算方法一般采用库仑公式求解 ， 其压力分布为三 角形 ，所以它 的合力作用点位于填土以上 1/3 墙高处 。两者相比 ， 滑坡推力合力作用点比主动土压力 高，对挡土墙的抗倾覆稳定性更为不利。 当陡坡挡土 墙设计时仅仅单纯从主动土压力来考虑 ， 而忽视了 可能比主动土压力大得多的、 其对挡土墙作用更为 不利的滑动推力 ， 则是造成矿山修建石砌挡土墙失 败的主要原因之一 3 算 例云南省某大型矿山汽车专用二级公路线路设计及 K3+570~K3 +620 段 陡坡路堤挡土墙设计如图 1 。 此矿山公路路基宽 12m ， 设计荷载为汽 一 超 20级 ， 挂车 -120 ，要求确定挡土墙所受推力 。 基本资料 ：填料为路基开挖石方， 内摩擦角 妒 =40。 ， 填料容第 18 卷第 2 期 2002 年 4 月湖南有 色金属 HUNAN NONFERROUS METALS·采选要：对矿山公路中陡坡挡土墙破坏原因，从设计、受力等方面进行分析 ，得出结论 ：从设计上根本解决挡土墙的工程隐患 ，不仅应综合考虑滑坡推力及主动土压力的作用 ，而且应充分考虑地形、 地质及水文等实际影响，确定主动土压力或滑坡推力为其中设计推力进行控制设计。文章编号：1003-5540(2002)02-0001-02 1前言富，修建石砌挡土墙十分便利。 然而在公路的施工过程 中或交付使用后 ， 挡土墙也会出现各种类型 的破坏 ，甚至倒塌。 这导致人们慎重地对待高挡土墙的修建， 有时转而采用旱桥方案， 但相对投入较多， 造价高。虽然挡土墙破坏原因有 自然条件 、 施工等多种因素， 但设计失误 ，也是造成挡土墙修建失效的因素之一目前挡土墙的设计方法一直沿用有关土压力的理论和公式， 先计算出作用于墙背的土压力 ， 并拟定挡土墙的断面尺寸 ， 进而用此土压力验算挡土墙的抗滑抗倾覆稳定性 ， 同时还验算墙身截面强度 、 基底应力及合力偏心矩等是否满足要求。 然而 ， 由于矿山公路挡土墙大部分修筑在陡坡上 ， 而且横坡越陡， 挡土墙越高 ，