公路各挡土墙设计论文(精选9篇)
山区公路挡土墙设计浅析
挡土墙在山区公路中,应用较为广泛.本文主要介绍采用容许应力法进行挡土墙设计的情况,分析山区公路挡土墙设计中的重点问题,并提出了建议与措施.
作 者:马文亮 作者单位:十堰市城区公路管理局,湖北,十堰,44刊 名:中国新技术新产品英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年,卷(期):“”(10)分类号:U4关键词:山区公路 挡土墙设计 土压力 库伦理论 稳定 截面强度 措施
某山区公路 (省道S243线) 路线全长33.97 km。由于工程位于深山区, 局部填、挖地段为了减少土石方工程量和占地面积, 防止水流冲刷路基以及大填大挖破坏自然环境而设置了多种形式的挡土墙。主要采用了俯斜式、仰斜式、衡重式、加筋土挡土墙等形式, 共计15处 (1 015m) 。
2 挡土墙简述
公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体, 防止填土或土体变形失稳的构造物。在路基工程中, 挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡, 减少土石方工程量和占地面积, 防止水流冲刷路基, 并经常用于整治塌方、滑坡等路基病害。
3 挡土墙设计的基础资料及设计参数
3.1 基础资料及软件使用
挡土墙设计时, 必须具备以下资料:路线平、纵、横数据, 地质资料, 相应挡土墙地段构造物一览表等。另外, 为规范成图及方便挡土墙验算, 借助专用计算机辅助设计系统《HARD2000》, 该软件的挡土墙设计功能齐全, 成图美观, 具备对设计参数修改及挡墙验算功能, 并在我国数条山区公路挡土墙设计、施工中得到应用。
3.2 设计参数的选取
3.2.1 墙背填料的物理力学参数
对于山岭重丘二、三级公路的挡土墙设计, 当缺乏试验数据时, 填料的计算内摩擦角及容重可参照表1选用。
备注:上表参照《公路设计手册·路基》
3.2.2 墙背摩擦角
填土与墙背间的摩擦角δ应视墙背的粗糙程度及排水条件确定。无试验资料时可参考下列数据选用:①墙背光滑、排水不良时, δ=0;②混凝土墙身时, δ= (0~1/2) ϕ;③一般情况、排水良好时, δ= (1/2~2/3) ϕ;④台阶形的石砌墙背、排水良好时, δ=2/3ϕ。本公路挡土墙设计考虑当地情况, 设计选用δ=1/2ϕ。
3.2.3 基底摩擦系数
基底摩擦系数f应依据基底粗糙程度、排水条件和土质确定。
备注:上表参照《公路设计手册·路基》
3.2.4 地基容许承载力
以前计算地基容许承载力大部分参照《公路设计手册·路基》及有关设计规范规定选取, 本次我们借助专用计算机辅助设计系统《HARD2000》, 根据所选参数进行验算, 这对挡土墙设计极为重要, 可以实事求是的计算承载力, 免得乱套规范, 对施工单位要求过高而不能达到。
3.2.5 砌体材料参数
砌体材料的容重、砌体的容许应力和设计强度、混凝土的容许应力和设计强度根据《公路设计手册·路基》和相关规范选取。
4 挡土墙的选型
4.1 材料选择
浆砌片石挡土墙取材容易, 施工简便, 适用范围比较广泛。山区公路中, 石料资源较为丰富, 在挡土墙高≤10 m时, 因地制宜, 采用浆砌片石砌筑, 可以较好地满足经济、安全方面的要求。
4.2 截面形式选择
根据挡土墙结构类型及其特点分析, 当墙高<5 m时, 采用重力式挡土墙, 可以发挥其形式简单, 施工方便的优势。同时, 由于山区公路地面横坡高差大, 若采用仰斜式挡土墙, 会过多增加墙高, 断面增大, 造成浪费, 采用俯斜式挡土墙会比较经济合理。一般路堑墙、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙, 考虑采用仰斜式挡土墙。当墙高≥5 m且地基条件较好时, 采用衡重式挡土墙, 可以有效地减小截面, 节省材料。
4.3 位置选择
在挖方边坡较陡峭时, 采用路堑挡土墙, 可以降低边坡高度, 减少山坡开挖, 避免破坏山体平衡;在地质条件不良情况下, 还可以支挡可能坍滑的山坡土体。
对于采用路肩挡土墙或路堤挡土墙, 应结合具体条件考虑, 必要时应作技术经济比较。因为路堤挡土墙承受荷载较大, 受力条件较为不利, 截面尺寸也较大, 所以一般采用路肩墙较好, 但墙高较大、地基承载力不满足要求、有放坡空间时, 可采用路堤式挡土墙。
在该公路设计中我们因地制宜在K35+040~K35+520段左侧设两段路肩墙, 主要为防止路堤边坡侵占水库库容;在K40+480~K40+600高填方段, 左右侧设加筋土挡墙, 其它地段也相应采用了合适的形式。
5 土压力的计算
挡土墙设计的经济合理, 关键是正确地计算土压力, 确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题, 它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析, 计算简单, 适用范围较广, 可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面形状和荷载作用情况下的主动土压力计算, 且一般情况下计算结果均能满足工程要求, 因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。对于当前计算机程序来说, 无论自己编写的还是专业软件都以此为基础。
6 挡土墙的稳定验算及强度验算
挡土墙的设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆, 并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。因此在拟定墙身断面形式及尺寸之后, 应进行墙的稳定及强度验算。墙身截面强度计算的方法有两种:一种是采用分项安全系数的极限状态法, 其设计原则是:荷载效应不利组合的设计值小于或等于结构抗力效应的设计值。另一种是总安全系数的容许应力法。目前国内多数应用容许应力法验算挡土墙整体稳定。容许应力法主要对抗滑稳定系数Kc验算、抗倾覆稳定系数Ko验算、基底的合力偏心距e。验算。下面是采用容许应力法进行挡土墙验算的简介。
墙身截面强度验算采用《HARD2000》软件进行验算。墙身截面强度验算包括法向应力和剪应力的验算。剪应力包括水平剪应力和斜剪应力两种, 重力式挡土墙只验算水平剪应力, 而衡重式挡土墙还需进行斜截面剪应力的验算。以下为公路某段重力式挡墙验算书:
注:填土内摩擦角ϕ=30°, 圬工与土基摩擦系数f=0.4。
从以上计算结果可看出, 该程序在保证安全的情况下可按调整各设计参数使挡墙断面减小, 以减少圬工体积, 节约工程建设资金。
7 挡土墙设计应采取的措施
完成了挡土墙截面设计及稳定、强度验算之后, 必须采取必要的措施, 以保证挡土墙的安全性。
7.1 基础加固措施
(1) 为减少基底压应力, 增加抗倾覆的稳定性, 在墙趾处伸出一台阶, 以拓宽基底。墙趾台阶的宽度不小于20 cm, 台阶高宽比可采用3∶2或2∶1。
(2) 地基为软弱土层时, 可用砂砾、碎石、矿渣或灰土等质量较好的材料换填, 以扩散基底压应力, 满足设计要求。
7.2 应设置排水措施
对于砌石挡土墙, 泄水孔按梅花型布置, 泄水孔采用10×10 cm的方孔或圆孔间距为3 m, 上下错列设置;泄水孔后设置反滤层。最下一层泻水孔应高出地面或常水位30 cm。泄水孔进水口应设置反滤材料。
7.3 沉降缝与伸缩缝的设置
为避免地基不均匀沉降引起墙身开裂, 需按墙高和地基性质的变化, 设置沉降缝, 同时, 为了减少圬工砌体因收缩和温度变化产生裂缝, 需设置伸缩缝。挡土墙的沉降缝和伸缩缝设置在一起, 每隔10~15 m设置一道, 沉降缝宽2 cm, 中间填浸沥青板, 外侧20 cm填塞沥青麻筋。
7.4 安全行驶保障措施
对于路肩墙, 其墙顶面护墙尺寸为:200×40×60 (cm) , 挡土墙顶预埋墙式护栏锚固钢筋Φ28, 每根钢筋长90 cm, 钢筋错列设置, 间距30 cm, 插入墙身50 cm。每个墙式护栏设7根铆固钢筋。墙式护栏外涂红白相间的条纹标识。
8 砌体材料要求
(1) 石料须经过挑选, 质地均匀, 无裂缝, 未风化, 石料强度不应低于MU30, 所用片石厚度不应小于15 cm (禁用卵形和薄片) , 用作镶面的片石应选择表面较平整、尺寸较大者, 并应稍加修整。所用块石形状大致方正, 上下面大致平整, 厚度20~30 cm, 宽度约为厚度的1.0~1.5倍, 长度约为厚度的1.5~3.0倍 (若有峰楞锐角, 应予敲除) 。块石用作镶面时, 应有外露面四周向内稍加修凿;后部可不修凿, 但应略小于修凿部分。
9 设计体会
9.1 设计参数的选取
因用于计算主动土压力的库伦理论较适用于砂性土, 而对于粘性土的压力计算会存在一定的误差, 所以对于以粘性土做填料的挡土墙计算, 设计参数如填料的内摩擦角等的取值应相对保守。由于库伦理论是一种简化的土压力计算方法, 所以对于以砂性土做填料的挡土墙, 设计参数也应根据实际情况取相对保守值。
9.2 安全系数的选取
在本次设计中我们对墙高≥10 m的挡土墙, 设计时将安全系数较规范提高20%, 以保证其安全性。
9.3 墙面坡的选取
出于美观和施工方便的考虑, 一段挡土墙通常都采用一个墙面坡。对于山区公路挡土墙, 采用较陡的墙面坡, 可有效减小墙高, 节省材料。本山区公路设计时, 重力式挡土墙 (俯倾式) 、衡重式挡土墙墙面坡取1∶0.05或为直坡, 仰斜式挡土墙的墙面坡取1∶0.25, 均能满足设计要求。
9.4 墙背坡的选取
仰斜式挡土墙的墙背坡一般不超过1∶0.3。俯斜式挡土墙的墙背坡一般取1∶0.25, 随着墙高增加, 墙顶宽度相应增大。
对于衡重式路肩挡土墙, 当墙高≤8 m时, 上墙背坡取1∶0.25, 墙高>8 m而≤10 m时, 上墙背坡取1∶0.3;下墙背坡取1∶0.25。若为路堤墙, 则上墙背坡应相应加大。
9.5 设计控制重点
对于俯斜式挡土墙, 由于所受土压力较大, 所以设计时应注意其稳定和抗倾覆的验算。对于衡重式挡土墙, 一般较容易满足稳定要求, 墙身断面的强度成为挡土墙设计中主要的控制指标, 所以一定要采用高强度的材料砌筑。
10 结束语
公路挡土墙是路基防护工程的重要组成部分。在山区公路中, 挡土墙的应用更为广泛。挡土墙设计时, 应进行详细地调查、勘测, 确定构造物的形式与尺寸, 运用合适的理论计算土压力, 并进行稳定性和截面强度方面的验算, 采取合理、可行的措施, 以保证挡土墙的安全性。
参考文献
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关键词:公路;挡土墙;抗倾稳定性设计;施工技术
公路是关乎我国经济发展的重要因素,公路建设中,公路挡土墙作为其重要组成部分,建设技术要求也越来越高。要想提升公路的质量,就必须做好公路挡土墙抗倾稳定性设计,从而有效的促进交通运输业的快读发展。
一、公路挡土墙概述
挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。挡土墙的布置是挡土墙设计的一个重要内容,通常是在路基横断面图和墙趾纵断面图上进行,个别复杂的挡土墙尚应作平面布置。
横向布置——横向布置主要是在路基横断面图上进行,其内容有:选择挡土墙的位置、确定断面形式、绘制挡土墙横断面图等。挡土墙的位置选择——路堑挡土墙,大多设置在边沟的外侧。路肩墙应保让路基宽度布设。路堤墙应与路肩墙进行技术经济比较,以确定墙的合理位置。当路堤墙与路肩墙的墙高或圬工数量相近,其基础情况亦相仿时,宜做路肩,因为采用路肩墙可减少填方和占地;但当路堤墙的墙高数量比路肩墙显著降低,且基础可靠时,则宜做路堤墙。浸水挡土墒应结合河流情况布置,以保持水流顺畅,不致挤压河道而引起局部冲刷。山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处,墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定性。确定断面形式,绘制挡土墙横断面图,不论是路堤墙,还是路肩墙.当地形陡峻时,可采用俯斜式或衡重式;地形平坦时,则可采用仰斜式。对路堑墙来说,宜采用仰斜式或折线式。挡土墙横断面图的绘制,选择在起讫点、墙高最大处、墙身断面或基础形式变异处,以及其他必须桩号处的横断面图上进行。
纵向布置——纵向布置主要在墙趾纵断面图上进行,布置后绘制挡土墙正面图。确定挡土墙的起讫点和墙长,选择挡土墙与路基或其他结构物的连接方式。路肩墙与路堑连接应嵌入路堑中2~3m;与路堤连接采用锥坡和路堤衔接;与桥台连接时,为了防止墙后回填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出,应在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。路堑挡土墙在挡土墙洞口比结合挡土墙洞门、翼墙的设置情况平顺衔接;与路堑边坡衔接时,一般将墙顶逐渐降低到2m以下,使边坡坡脚不致于伸人边沟内,有时也可用横向端墙连接。按地基及地形情况进行分段,布置沉降伸缩缝的位置。布置各段挡土墙的基础。沿挡土墙长度方向有纵坡时,挡土墙的纵向基底宜做成不大于5%的纵坡。当墙址地面纵坡不超过5%时.基底可按此纵坡市置;若大于5%时,应在纵向挖成台阶,台阶的尺寸随地形而变化,但其高宽比不宜大于1:2。地基为岩石时,纵坡虽不大于5%,为减少开挖,也可在纵向做成台阶。
平面布置——对于个别复杂的挡土墙,如高的、长的沿河挡土墙和曲线路段的挡上墙.除了横、纵向布置外,还应作平面布置,并绘制平面布置图。在挡土墙设计图纸上,应附有简要说明,说明选用挡土墙设计参数的依据,主要工程数量,对材料和施工的要求及注意事项等.以利指导施工。根据具体情况,通过技术和经济比较,确定墙趾位置;测绘墙趾处的纵向地面线,核对路基横断面图,收集墙趾处的地质和水文等资料;选择墙后填料,确定填料的物理力学计算参数和地基计算参数;进行挡土墙断面形式、构造和材料设计,确定有关计算参数;进行挡土墙的纵向布置;用计算法或套用标堆图确定挡土墙的断面尺寸;绘制挡土墙立面、横断面和平面图。
二、公路挡土墙抗倾稳定性设计施工
1、挡土墙施工工艺流程
施工准备→基坑开挖→报检复核→砌筑基础→基坑回填→安设沥青板沉降缝→选修面石拌砂浆→砌筑墙身→填筑反滤层回填土→清理勾缝→竣工交验
2、施工准备
施工测量准备——编制施工测量专项方案,根据施工组织设计的要求,熟悉、校核设计图纸,编制测量方案,经技术负责人审批后,作为本工程测量施工的指导文件;施工测量方案应具有规范性、针对性、可操作性,一经批准,应认真检查落实情况,确保施工过程自始至终受控。测量仪器、计算器具在使用前应按照《计量法》及测量仪器《检定规程》进行校验。
3、施工测量
复测应对照施工设计资料进行导线、中线、水准点的复测,根据现场实际情况增设必要的导线、水准点。验线,测量人员应根据设计单位交底的控制点先进行联测复测无误后,经监理工程师审批后,方可进行施工放线,施工。使用高精度的全站仪和高精度水准仪,直接进行高精度的放样和检测,从而大幅度地提高测量的精度。
4、明挖基坑施工
开挖前在其顶部设置截水沟,根据地质情况确定其开挖线,严格按照开挖线按相关坡度进行开挖。挡墙基底均嵌入岩石中不小于1米,开挖严禁放大炮,以保证地基不受破坏。土质基础主要用机械进行开挖,挖至石质基础采用人工破碎开挖,人工清理、抬运。用人工准确修凿至标高
5、块石砌体施工
按设计图纸标高、尺寸采用机械开挖基坑,人工配合,当挡土墙内路基为挖方且自然坡度能满足挡土墙内边坡,则挖土顺坡后再行砌筑;当自然坡度不能满足,则需挖台阶,挡墙施工完毕后,按要求分层回填。砌块石基础应双面拉线,采用“铺浆法”砌筑。砌第一皮最底层块石基础时,按所放的基础边线砌筑,先在基坑底铺设砂浆,再将有较大平面的石块面向下铺砌在砂浆上;第二皮以上各皮则按准线砌筑;砌筑每一皮块石时,应分皮卧砌,并应上下错缝、内外搭砌,不得采用先砌外面的石块后再进行中间填心的砌筑方法,石块之间的较大缝隙不得采用先填塞碎石块后塞砂浆或干填碎石块的方法;块石基础的转角处和交接处应同时砌筑,不能同时砌筑时应留斜槎,斜槎长度不应小于其高度,斜槎面上的块石不得用砂浆找平;在斜槎处继续接砌片石基础时,应先将斜槎石面清理干净、浇水润湿后,方可砌筑。
6、挡土墙墙背回填施工
回填前清除现状地面的杂填土、有机土及残坡积粘性土等不良土层。墙背分层碾压回填至墙顶规划地坪高程。墙体强度达到70%后,方可进行墙背回填。墙背回填料采用路基开挖料,路基土应有良好的天然级配,填料必须进行分层夯实。
三、公路挡土墙抗倾稳定性设计施工注意事项
挡土墙是支挡土体的结构物,它的断面尺寸与稳定性主要取决于土压力;挡土墙的位移情况不同,可以形成不同性质的土压力。
砌筑基础时,应经常检查和注意基坑边坡的土体变化情况,有无开裂、位移现象。砌筑高度超过施工操作面相应高度以上时应搭设脚手架。脚手架上堆放材料不得超过规定荷载值,同一块脚手板上操作人员不得超过两人。不准用放不稳固的工具或物品在脚手板上垫高操作,更不准在未经计算和加固的情况下,在脚手板上再随意叠搭一层脚手板。应按规定搭设安全网。在脚手架施工时,堆放材料、施工机具等物品不得超过使用荷载,否则,必须经过验算并采取有效的加固措施后,方可堆放和施工。不准站在墙顶面上划线、砖砌、刮缝、清理墙面和检查大脚垂直度等工作;修石时应面向墙面砍,并要注意防止碎石跳出伤人,垂直往上、往下人工投递石料时,要支搭站人用的脚手架,并认真传递,以防伤人。
结语:
公路施工技术的要求较高,按照应有的施工步骤和施工技术来进行施工是最基本的要求。施工管理者和施工人员要加强责任意识的培养,自觉严格遵守施工技术要求,建设质量优良的公路工程。
参考文献:
[1] 张雷. 山区高速公路设计相关问题探讨[J]. 才智, 2010(11)
[2] 沈艳华,宋月江. 关于山区高速公路施工方法探讨[J]. 电子科技, 2010(S1)
1.工艺流程:
测量放样→片石进场→人工铺设→撒布碎石嵌缝找平→振动压路机碾压密实→撒粘土、碎石混合料→振动压路机碾压密实
2.材料要求:
1)片石材料要求使用不易风化的石料,石料的强度不应小于30Mpa,片石厚度不小于15 cm。高度介于25~35 cm为宜。
2)片石垫层压实所要求达到的紧密程度及所需碾压,遍数由施工试铺路段确定。
3.操作工艺与质量控制
1)铺砌石块:片石的铺砌厚度一般为16、20、25cm三种,若层厚超高25cm,应分层铺筑,每层应分别嵌缝并压实。
2)第一次嵌缝:片石铺砌到相当长度(>3m)时,用适当大小的碎石块嵌入两石块的空隙内。用作嵌料的石块,应以一块插满为好,小头向下。楔石工作完成后第一次嵌缝料,要求撒铺均匀;嵌缝料未经压实之前禁止车辆通行。
3)稳压:用8~10t压路机碾压2~3遍,使铺砌层达到基本稳定。4)第二次嵌缝:当铺砌层稳压后,即撒铺第二次嵌缝料,要求撒铺均匀,厚度满足要求。5)压实:用12~15t压路机进行压实,碾压方法和要求与第一次稳压相同。碾压遍数依实质、压路机功率或根据试验路段而定,较软质石料6~8遍;
自嵌式挡墙是防止土坡坍塌,承受侧向压力的构筑物,广泛地应用于道路、铁路、桥梁等工程中,也常用于处理地形变化、地平高差等。自嵌式挡土墙常用砖石、混凝土、钢筋混凝土等材料筑成。设计人员以往只注重挡土墙的使用功能、技术要求及安全等因素,忽略了挡土墙的建筑影观质量和生态环境质量。本文通过对挡土墙设计方法的研究,认为在运用力学原理选择其结构形式的同时,结合周围环境的特点,可以灵活改变挡土墙的构造形式,合理选择构筑材料并尽可能绿化美化。这样除了能发挥挡土墙的建筑工程作用外,亦可充分体现出挡土墙的环境景观效应。
现将几种设计方法及构造形式列举如下:
一、挡墙与放坡结台
对于土质较好,高差不大的场地,尽可能不设挡墙而以斜坡台地处理,并以绿化作为过渡,这样可节省施工量,节约投资;高差较大或用地紧张、放坡有困难时,可以在其下部设置阶梯式挡墙,而上部仍以斜坡处理,并在坡面加铺网状石砌层以确保土坡的稳定,空隙地可以进行绿化.既能加固土体又能美化环境,保护生态平衡,同时也降低了挡土墙高度,节省了工程费用。此法在李家塔煤矿、上湾洗煤厂、黄白茨洗煤厂等工程中得到应用,收到了美观经济的良好效果。
二、分级设置
在赤峰元宝山粮库设计中,部分场地高差较大,如果按照常规设计,将是一座宠大的整体圬工挡墙。若分成二级或三级设置,上下级之间设置错台,这样分层次设置的小墙与整体设置的大挡墙相比,没有了视觉上的庞大笨重、生硬呆板的感觉,反而形成了高低错落的景致,而且太大减小了挡墙的断面,
应当注意的是,每级挡墙的高度应通过计算来确定,各级挡墙的断面若为变截面,则上墙面不应大于下墙高,下墙的断面应比上墙大。上下墙之间的错台宽度应使上墙修筑在坚固牢靠的基础上,勿使其压力传至下墙为原则.一般不宜小于1.0米,错台上可作绿化,既加固了墙身也改善了景观效果。这是一种较为常用的挡墙设计方法。
三、挡墙与基础结合
在城市道路两侧和一些居住区等场地高差处理时.因为特别强调环境景观效果,所以将挡墙立面一分为二,下部宽度大,可作为挡墙的基础.使挡墙更稳定,同时与上部挡墙间联系部分作为绿化挡墙的种植槽或种植穴,此种设计使挡墙从外观看由大变小,即只突出了上部而由绿化掩映了下部基础部分。在人流繁多的市区,不失为一种巧妙的处理方法。
四、挡墙的立面设计
YK112+475~YK112+895段地处大团鱼河峡谷地段, 鉴于本合同段沟道狭窄、桥隧比例高, 为充分利用隧道弃渣及增加桥梁预制场, 在本段设置填石路基, 由于填土高度较高 (最高处达18 m) , 为了减少对河道的压占, 设置预应力锚索桩板式挡土墙。
2 地质条件
1) 地形地貌。墙址区线路顺大团鱼河展布, 呈“V”形河谷, 两岸近水边为基岩岸坡, 岸坡陡峻, 地势相对狭窄。河床面高程为723.6 m~732.9 m。左岸大姚公路以下岸坡低洼处有人工堆积碎石, 两岸山体与河床相对高差约300 m。2) 地层岩性。墙址区地层主要为第四系人工堆积块碎石 (Q4me) 、洪积碎石层 (Q4pl) 、坡积碎石 (Q4dl) 、河床 (漫滩) 冲积卵石、圆砾 (Q4al) 及下古生界碧口群砂质板岩、变砂岩 (PZ1bk21) 等等。3) 地质构造。墙址区内断裂构造不发育, 仅发育顺层裂隙和少量卸荷裂隙, 卸荷裂隙主要发育在基岩裸露岸坡段, 对线路影响不大。4) 地震。根据GB 18306-2001中国地震动参数区划图, 桥址区地震动峰值加速度为0.20g, 相当于地震基本烈度为8度。5) 水文地质条件。墙址区地表水为大团鱼河, 水量随季节变化明显, 7月, 8月, 9月三个月为丰水期, 其余时间为枯水期。地表水类型为HCO3·SO4-Ga型, 对混凝土无腐蚀性, 对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性, 对钢结构弱腐蚀性。
3 技术标准
1) 设计荷载:公路—Ⅰ级。2) 本合同段地震动峰值加速度:0.20g (相当于地震烈度8度) , 地震动反应谱特征周期:0.45 s。3) 墙后填土内摩擦角φ=40°;墙背与墙后填土摩擦角φ=20°;墙后填土容重r=21 k N/m3;横坡角以上填土的土摩阻力:120 k Pa;横坡角以下填土的土摩阻力:110 k Pa。4) 地层上覆2 m~7 m厚砂砾土和卵石土, 下为板岩, 桩底支撑条件为固定, 主要力学指标如表1所示。5) 挡土墙最不利荷载组合稳定系数见表2。6) 桩板式挡土墙受力采用M法计算。7) 沿线土壤最大冻结深度13 cm。
4 设计构造
根据设计要求, 结合地理位置、地质情况、地下水位、线形要求及方便施工, 挡土桩地面以下部分采用桩径2 m、桩长10 m钻孔桩, 桩基基础嵌入基岩不小于6 m, 地面以上部分为现浇C30, 1.5 m×2.0 m矩形钢筋混凝土桩, 钻孔桩与矩形桩通过2 m高承台连接, 矩形桩桩长11 m~16 m, 墙顶填土高度0.7 m~2.7 m。预制装配式挡土板和预埋于矩形桩中联结钢筋联结装配。桩身预埋130 mm钢管锚索孔。挡土桩桩间距6 m, 以5.5 m长预制钢筋混凝土挡土板相连, 挡土板高度50 cm, 厚度根据填土高度变化取30 cm, 50 cm, 70 cm。由于桩长不同, 13 m~16 m桩设置两排预应力锚索, 11 m~12 m桩只设置一排预应力锚索。预应力锚索桩板式挡土墙构造见图1。
5 计算内容
5.1 桩身弯矩与剪力计算
基本假定:
1) 土体对桩身的滑坡推力是线弹性的, 且沿桩身均匀分布;2) 桩身、锚索及其部件、土体在张拉及整个工作阶段呈线弹性;3) 滑动面是确定的, 且在整个工作期间不会改变;4) 库仑土压力可以简化为平面应变问题。根据墙后填石土压力和设计锚索预应力, 计算出在各支点间, 有一剪力为0的点, 计算出这些点的弯矩极大值, 乘以1.5~2.0的安全系数, 作为配筋设计内力;然后计算出最大的剪力, 乘以1.5~2.0的安全系数, 作为剪切强度的设计值。它在桩身剪力等于0处及x=Tsinα/qc处有最大弯矩Mmax=Tsinα·x-1/2·qc·x2, 最大剪力:Qmax=qc·H-T·sinα。
全桩以矩形桩进行计算, 桩长从23 m~28 m, 按施工顺序不同受力情况计算结果见表3, 并以该结果取最大值对矩形桩进行配筋计算。钻孔灌注桩以圆形桩进行配筋计算。
5.2 锚索拉力计算
根据土压力qc, 利用M=0, 由公式:
计算得初始锚索设计拉力, 综合考虑挡土桩桩身配筋受力及结构合理性, 锚索设计拉力取值见表4。
5.3 锚索设计
为合理利用桩身结构及减少桩身配筋, 施工时, 桩后填土至高于下排锚索1 m时, 及时张拉锁定下排锚索, 由于下排锚索施加预应力后, 继续填土至设计标高, 库仑土压力的增大导致下排锚索内力也随着增大, 根据最终填土高度及设计荷载计算锚索内力实用值, 同时进行钢绞线配筋及锚固段长度计算, 计算结果见表5。
施工时, 锚索施加张力应取锁定拉力, 锚索最终内力值应不大于锚索内力实用值。
6 施工方案及注意事项
6.1 主要原则
预应力锚索桩板式挡土墙采用动态设计动态施工, 确保工程顺利完成。施工应合理选择施工工期, 必须坚持旱季施工, 雨季前竣工和快速施工的原则;施工期间做好排水工作, 必要时可将原河道临时改占, 并用草袋围堰做好临时防护;必须做好锚索应力、桩身位移和填料压实度的观测工作。
6.2 施工要点
6.2.1 施工顺序
钻孔桩施工→承台施工→矩形挡土桩施工→安装挡土板→桩后回填至高于下排锚索1 m→下排锚索施工→桩后回填至设计标高→上排锚索施工。
6.2.2 施工要点
1) 桩板墙施工。a.清除表土, 施工前应清除河滩孤石及松散冲积物。b.桩基施工时, 应准确核对平面位置, 结合地形做好桩区地面截、排水及防渗工作。钻孔施工应间隔两孔跳孔进行桩井的分节施钻, 钻孔过程中应做好防止塌孔、孔形扭歪及孔偏斜等工作。c.钻孔到位后, 应及时对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底土质进行检验, 合格后立即清孔, 吊放钢筋笼, 灌注混凝土。钢筋的焊接和绑扎应严格按照技术规范要求进行。绑扎成型, 经检验合格后, 转入下道工序———模板安装。d.由于桩板墙结构的特殊性, 采用标准化的组合钢模。e.桩板墙桩长均大于10 m, 为防止离析, 利用串桶倾卸, 且在中途设置1道~2道减速装置。由于钢筋密度大, 用4台插入式振动器同时进行捣固, 浇筑层厚度15 cm左右。f.挡土板为钢筋混凝土矩形板, 预制时两侧留有吊装孔, 部分板子还应预留泄水孔。挡土板采用直接搭接桩身的形式, 桩、板连接的缝隙不用处理, 若缝隙过大可采用沥青麻絮填塞。2) 桩后回填。桩后回填为隧道弃渣, 回填要求具体参照填石路基专项说明。墙后回填应在混凝土达到设计强度的70%以后才能进行, 施工桩板墙段路基填土严格按照公路工程技术规范和设计标准施工, 在填料选材和路基填筑工程中加强试验工作, 从长远考虑, 在填土与桩板之间填一层50 cm厚的碎石渗水层, 从而使渗入填土路基中的雨水从挡板泄水孔排出, 以保证锚索长久不受雨水的侵蚀, 从而保证路基的工程质量。3) 预应力锚索施工。首先是要钻造锚固孔;之后制作束体并将其放入锚固孔中;固定束体下端;制作外锚头;最后用张拉锁定方法, 使束体产生预应力后与外锚头连接, 在对锚索进行全面防护后, 完成锚索制作。
7 结语
预应力压力锚索桩板墙是近年来应用于陡坡高路堤的一种轻型支挡结构, 由于压力分散型锚索可提供较高的锚固力, 桩板墙可以减小填方高度, 收拢坡脚, 此挡土结构受力明确, 结构合理, 技术经济效益十分显著, 尤为适于地质情况复杂的高陡边坡填方工程。
摘要:对预应力锚索桩板式挡土墙的设计构造、计算方式作了介绍, 对锚索桩板式挡土墙受力特点、施工方案及注意事项进行了分析, 并阐述了武罐高速公路锚索桩板式挡土墙的受力特性, 对类似条件的挡土墙设计具有参考意义。
关键词:预应力锚索桩,挡土墙,设计构造
参考文献
【关键词】公路;土墙施工;浆砌片石路堤挡土墙
浆砌片石路堤挡土墙依靠墙的自重承受土压力,结构简单,施工方便。由于墙的自重较大,故对地基承载力要求也较高。挡土墙主要由墙身,基础,排水设施及伸缩缝组成。路堤挡墙的施工工序由1.选材料2.施工放样3.挖基础4.模板安装5.砼浇筑6.墙身施工7.墙背回填土等工序来完成的。
1 材料
1.1 水泥
选用的水泥应符合国家标准,应注意其特性对结构强度,耐久性和和使用条件是否有不利影响,所配制的砼或砂浆强度要达到要求,收縮性小,和易性能好和节约水泥为原则。每批水泥进场,要附制造厂符合国家标准的水泥品质试验报告等合格证明,并按其品种,强度,出厂时间等情况进行检查验收。袋装水泥在运输和储存时防止受潮,不同出厂日期的水泥应分别堆放,先到先用。水泥在使用,应是松散的流动性且没有结块。水泥受潮或储存时间超过三个月应重新检验,并按检验结果使用。
1.2 骨料
1.2.1 细集料
细集料要选择颗粒坚硬,耐久性好,级配良好,洁净,粒径小于5mm符合规范要求的河砂。
1.2.2 粗骨料
采用石质坚硬,耐久性好,洁净的碎石,禁止使用石灰岩碎石。碎石尽可能采用较大的粒径,以节约水泥,但最大粒径应超过最小尺寸的1/4和钢筋最小间距的3/4。碎石的级配,技术要求,有害杂质含量,坚固性等要符合规范要求。
1.2.3 片石
石料应采用石质一致,颜色均匀,不易风化,无裂痕,无其它结构缺陷的硬石。石料不得含有妨碍砂浆正粘结的污泥或其它有害杂质。片石中部厚度不应小于15cm,不得采用薄片及卵石状的石块,镶面石的表面应较大且平整,需要时应加以修凿,角隅石应大到方正。
1.2.4 拌和用水
采用饮用水或经检验符合拌和用水要求的河水。
1.2.5 砼、砂浆拌和
本工程采用JS750强制式搅拌机拌和砼。称量:称量和配水机械应保持在良好的状态,精度应准确到±0.4%所有砼材料,除水可用体积称量外,其余均按质量配合。配料偏差不得大于规范要求。拌和:拌和机应始终保持良好状态,闲时加强维修。按批准使用的试验配合比配料拌和各种配料应符合规范要求。对骨料的含水量和拌和物的坍落度应经常检查并根据检测数据来调整骨料和用水量,浇注砼时坍落度必须在要求范围内,砂浆必须有适宜的和易性和流动性,稠度为4-7cm。拌和物要均匀,不得有离析和泌水现象。拌和时间不得小于50S也不得大于90S。每盘砼,砂浆体积不得超过搅拌机的额定容量,在下盘材料装入前,搅拌机内的拌和料应全部倒光。由于本工程从拌和站到最终位置距离较长,所以采用搅拌车来运输,拌和物应随拌随用,不超过使用时间。砂浆或砼不得重新加水改变其稠度。单位产量应与施工速度相适应。
2 挡土墙的施工测量与放样
按照设计图提供的桩号恢复中线,对构造物进行放样,核实构造物的方位,基础标高,测量精度符合测量规范要求。
3 基础开挖
3.1 采用挖机挖基础,汽车弃土。当挖至接近基底设计标高10-20cm采用人工挖土整修至设计标高。检测基底承载力是否满足设计要求,如不满足要求,需要进行地基处理。本工程基坑坑壁坡度采用1:0.75,在实际开挖过程中视地质情况进行坡度调整和采用基坑支护。
3.2 基础之外设置排水沟和集水坑,坑内积水用水泵抽出基坑,做到基础底面无积水。基础开挖后要及时施工基础,避免雨水等对地基造成侵害,而影响地基承力。
3.3 基础开挖完成后,要对基础平面,尺寸,标高,地基处理,排水情况等进行检验。
4 模板制作与安装
为了使模板不变形,有足够刚度,不漏浆和容易拆模,不致于损坏砼,基础砼设计使用钢模板。模板安装必须符合设计图纸的要求。砼外露面的模板接缝应做有规则的形状,水平和垂直线条一直连贯每条施工缝应与这些线条重合。模板安装要求表面平整,接缝紧密,相邻高差不得大于2mm。另外模板安装前,必须将接触砼的模板面清理干净,包括锯末,铁锈,污垢或其它杂物。涂上脱模剂。应确保模板有足够强度,刚度和稳定性。不变形,移位。做到上面步骤就避免了跑模,漏浆,表面翘曲不平。其中挡土墙每段10m,设伸缩缝2-3cm,墙身高每2m设泄水孔,交错布置,用PVC管连接。
5 基础砼的浇筑
浇注基底最下一层砼时,应防止砼从地下吸收水分或地下水渗入砼中,浇注时不允许许基坑底部有积水。砼应按水平层次浇注,砼一经浇注,应立即进行捣实,每层砼应在前一盘砼初凝前捣实。用插入式振捣器时,捣实厚度不得超过45cm。振捣器要插至前一层砼,深度5-10cm。振捣插入和拔出速度要慢,以免产生空洞,振捣亦不得在任何一点持续太久,形成多浆。捣实的标志是砼停止下沉,不冒气泡。这就避免了砼表面出现蜂窝,麻面。砼浇筑完成后应尽快覆盖湿布,洒水养护。保持拆前模板湿润,拆模后砼湿润,养护时间一般为7天。
6 浆砌片石挡挡土墙身
当基础砼强度达到要求后,即进行墙身施工。砌前应将将基础襟边内的砼表面凿毛,并用水冲洗干净,基础表面和石料先用水湿润,然后坐浆砌石。砌筑上层石块时应避免撞击和振动下层石块,特别是砂浆已经硬化的下层石块。砌筑中断后再砌时,原表面应清除干净,并加以湿润。砌体应分层砌筑,每层应大致水平,外圈定位行列石料和转角石,应选用表面较平整,尺寸较大的石料,并敲掉凸尖部份。外圈和里圈的砌石应交错结合,相两竖缝错开8cm。砌体较长时应分段砌筑,分段位置应尽量在沉降缝或伸缩缝处。填缝砂浆要饱满,石间不得贴空。砌体表面平整度要符合规范要求。为了防止砌石上下层产生纵向通缝:片石应分层砌筑每2-3层组成一个工作层,每层水平缝大大致找平,竖缝要互相错开,不得贯通,砌缝宽度不大于砌体沉降缝,伸缩缝,泄水管等按设计要求设置。沉降缝,伸缩缝线形要求平直,缝宽2-3cm。用沥青麻絮填塞。按设计规定勾缝,勾缝要精心细致,做到勾缝平顺,缝宽适当,无脱落现象。砌体养生时间为7-14天。
7 挡土墙墙背土回填
墙背回填土按规定进行,采用透水性材料,砂砾材料含泥量不得超过5%,最大粒径不大于50mm,含砂量不超过40%,分层压实到不小于90%的压实度。由于挡土墙平均高度7.23m,墙身的坡度为1:0.25,为了便于施工和利用重型压路机靠近压实填土,所以采用分层砌石和分层填土的方法.即墙身每增高度1.3m,砂浆强度达到50%,进行此高度内的回填表土。如此循环,直至完成全墙的砌筑,最后完成路基填土,墙顶抹面,墙外勾缝。
综上所述是施工时应注意的问题,为了避免挡土墙的整体滑移应严格按设计要求来施工,并用库仑理论或兰金理论来验算其稳定性。
参考文献
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关键词:灌区干渠公路,挡土墙施工技术,要点
1 挡土墙简介
挡土墙通常指一种用来支承路基填土或者山坡的土体, 目的是避免填土或者土体出现变形失稳状况的构造物。挡土墙的横断面位置和被支承的土体相接触的地方叫做墙背;和墙背相对而且临空的地方叫做墙面;和地基直接接触的位置叫做基底;和基底相对应的墙的顶面则被叫做墙顶;一般基底的前端被称作墙趾;而基底的后端则被叫做墙踵。施工人员通过分析挡土墙的刚度以及挡土墙发生位移的方式来对其进行划分, 可以把它分作刚性挡土墙、柔性挡土墙以及临时支撑挡土墙三种;而假若施工人员从挡土墙的设置的位置来划分, 可把挡土墙分为四种, 第一是路堤墙, 指设置在路堤边坡位置的一种挡土墙;第二种是路肩墙, 指设置在墙顶位于路肩的一种挡土墙;第三种是路堑墙, 指设置在路堑边坡的一种挡土墙;第四种则是山坡墙, 它设置在山坡上面, 支承的山坡上面很可能出现坍塌的覆盖层土体以及琐碎岩层的一种挡土墙。挡土墙的类型不同, 其施工方法以及施工工艺也不一样, 因而施工时施工作业人员要根据挡土墙的具体特点制定科学合理的施工方案。
2 公路挡土墙施工设计
2.1 设计时选取准备的参数
计算时采用的库伦理论常适用于砂性土, 而在对黏性土的压力进行计算时会存在误差, 因而当挡土墙选用黏性土做填料在计算时就需要对设计参数取值保守一些。
2.2 选取合适的墙面坡
公路挡土墙设计时其墙面坡需要选择较陡的坡度, 这样不仅可以降低墙高, 还可以节省大量的材料。一般重力式挡土墙与衡重式挡土墙要按照1∶0.05的比例来设置墙面坡;而仰斜式的挡土墙其墙面坡应该按照1∶0.25的比例进行选取;顶宽不得<500 mm, 而底宽大概要为整体墙高的1/2到1/3左右, 对于一些墙高比较小而填土质量又比较好的墙, 在初算时可将底宽取值为墙高的1/3, 这样便能达到工程施工质量及安全的要求。
2.3 选取合适的墙背坡
施工时倾斜式挡土墙要将其墙背坡控制在1∶0.30的比例, 这要根据挡土墙开挖时的设置的临时边坡的情况而定;而俯斜式挡土墙要按照1∶0.20的比例设置其墙背坡, 通常墙越高, 其顶部的宽度就会越大。拿衡重式的路肩挡土墙来说, 如果墙高低于8 m, 上墙背坡就要按照1∶0.25设置;当墙高处于8~10 m之间时, 它的上墙背坡就要按照1∶0.30的比例设置, 下墙背坡则需按照1∶0.25的比例设置。如果是路堤墙, 就要相应的把上墙背坡增大。
2.4 选取合适的材料
浆砌石挡土墙的取材非常容易, 加之它的施工流程简单, 因而被广泛运用于工程的诸多环节中。一般公路施工区域的沿线地带都会具备大量丰富的石料资源, 因为很多挡土墙普遍偏低, 所以需要选择浆砌石来砌筑, 这样不仅能节省施工成本, 施工效果也好, 而且还能确保工程按期完工。
2.5 选择合适的截面形式
在挡土墙施工过程中, 重力式挡土墙应用得比较广泛, 这是由挡土墙自身的结构类型以及特点决定的, 因而大多数的墙高差不多都在5 m以下。重力式挡土墙的施工简单、便捷, 所以施工效率比较高。仰斜式挡土墙后部填土比较困难, 常用作阻拦洪水的护坡处;而俯斜式的挡土墙常用在过水路面的上、下游处。
3 优化施工设计, 加强施工技术管理
3.1 要对基础进行加固
1) 为了减少基底的压应力, 使其抗倾覆的稳定性增加, 施工人员要在墙趾处选择一个位置, 设计一层台阶, 将基底拓宽。墙趾台阶的宽度要>20 cm, 通常要求按照3∶2或者2∶1的比例进行设计, 而墙底埋深则需在500 mm以上。施工人员为了把墙底的抗滑能力增强, 常会把基底做成逆坡。
2) 如果地基是软弱土层, 施工人员就要选用质量极佳的材料进行换填土, 通常采用砂砾、碎石和矿渣等材料, 由于施工效果比较好, 便成了上等选择。换填土施工完毕, 工作人员随后将基底的应力扩散, 从而达到施工设计要求的标准。
3.2 采取必要的排水措施
一些浆砌石挡土墙比较高, 而且后背土层所含水分比较多, 因而需要在挡土墙地面选一个地方对多排泄水孔进行设置。通常泄水孔需要设计成10 cm×10 cm的方孔或者圆孔, 它的外斜坡度需保持在5%, 而孔眼之间的距离要控制在2~3 m, 此外, 施工人员还要错开设置上下排泄水孔。
4 挡土墙施工时对加强材料的要求
1) 施工时所采用的石料要认真进行挑选, 确保其质地均匀、无裂缝且不易被风化。另外, 要尽量选取比较大的石料进行砌筑, 且块石要尽量保持方正, 它的厚度至少在15 cm以上, 宽度及其长度的厚度则需分别控制在1.50~2倍及1.50~3倍之间。
2) 石料的抗压强度至少为30 MPa;并且要采用型号为7.50号的砂浆进行砌筑, 勾缝则需采用10号砂浆。
5 挡土墙施工注意事项
1) 无上部结构柱相连的地下室外墙, 支撑顶板梁处不宜设扶壁柱, 扶壁柱使得此处墙变为截面, 易产生收缩裂缝, 不设扶壁柱顶板梁在墙上按铰接考虑, 此处墙无需设暗柱。
2) 地下室内外墙除了上部为框剪结构或外框架内核心筒结构的剪力墙延伸者外, 在楼层不需要设置暗梁, 所有剪力墙在基础底板处均不需要设置暗梁。
3) 单层或多层地下室外墙, 均可按单向板或连续单向板计算, 最上层地下室楼层板处安铰支座, 基础底板处安固端。
4) 实际工程的地下室外墙截面设计中, 竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用, 通常不考虑竖向荷载组合的压弯作用, 仅按墙板弯曲计算墙的配筋。
参考文献
关键词:加筋土,面板,筋带
1 概述
加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合体, 在土中加入加筋材料可以提高土体的强度, 增加土体的稳定性。
加筋土技术是法国工程师亨利·维达尔在60年代初发明并与1960-1965年在法国比利中斯山区的普拉聂尔建成第一座加筋土工程, 1979年我国云南修建了一座高2m的储煤仓下挡土墙, 这是我国修建的第一座加筋土构物。以后加筋土技术在我国广泛应用, 它具有很多优越性:a.少占土地, 对我国人多地少具有社会经济意义;b.填料因地制宜, 就地取材;c.施工简便, 面板和其他构件均可预制或厂家生产, 施工易于掌握;d.造型美观, 配合环境实现路、景物美化协调;e.投资省, 加筋土面板簿, 基础尺寸小, 与重力式挡土墙相比可节省圬工数量95%~97%, 造价可降低20%~60%, 且墙越高经济效益越佳;f.适应性好, 加筋土属柔性结构, 可以承受较大的地基变形, 其结构形式是一种高稳定性的抗震结构。
2003年修建的哈尔滨市绕城高速公路就使用了这一施工工艺。哈尔滨市绕城高速公路通过郊区旅游景点, 为了协调环境、美化城市多处采用加筋土挡土墙。面板为槽形钢筋混凝土, 筋带为聚丙烯土工带, 填料为砂土。路基形式如图1所示。
2 哈尔滨市绕城西段加筋土挡土墙构造特点
加筋土挡墙由槽形面板:A型板、B型板、C型板
2.1 面板。有三种槽形面板:A型板、B型板、C型板
面板用25#混凝土预制, 板的外侧面光滑, 板的内侧面上下设安装摩擦带用预留环, 面板外侧四周均制成1cm企口。
A型板长990mm, 宽490mm, 厚250mm-100mm
B型板长490mm, 宽490mm, 厚250mm-100mm
桥台C型板长745mm, 宽745mm, 厚250mm-100mm
2.2 摩擦带。
摩擦带由钢丝外丝包聚丙烯塑料表面压纹而成宽3cm, 厚度0.2cm, 外面粗糙, 破坏拉力为12.6KN, 拉伸率为1.8%, 由厂家生产, 每卷长120m。使用时按要求切断, 成螺旋形穿绕于面板的预留环上。摩擦带断头之间采用重叠连接。摩擦带安装长度随墙高度而变, 墙高为小于6m时筋带长5m-6m, 墙高6-8m时, 筋带长8m。每孔放四根筋带。
2.3 连接构造。
摩擦带与面板的连接, 上下层面板用筋带连接在一起。
2.4 防冻排水构造。
在墙面板内侧1m范围内填筑天然砂砾, 冬天防冻胀作用。
2.5 填土。
所有填土都是经过试验鉴定的合格砂性土
最佳含水量:11.9%最大干容量:1.88g/cm3摩擦角:19016′08″摩擦系数:0.33
3 哈尔滨市绕城西环加筋土挡墙施工
加筋土施工包括:基底处理、基坑开挖、排水设置、基础砌筑、面板预制、面板安装、筋带铺设、填料摊铺及压实、墙顶封闭, 并做好工程质量检查和验收。
3.1 施工放样。
为保证面板施工的放样准确性, 确保面板外观的“一条线”, 在施工之前, 首先在加筋土挡土墙纵向的两侧即距离加筋土挡土墙起讫点位各各1100..5500mm处处准准确确定定出出路路线线中中线线点点AA..BB, 然后分别在A.B点架立经纬仪, 定出该点的准确横断面的位置, 由钢尺准确分别向路基左右两侧量14m定出C.D.E.F点如图所示, 在整个施工过程中A.B.C.E.F点要严格保护, 定期进行校核, 基础施工及面板安装的线位置均由CD.EF两条线所控制。
3.2 基底处理。
基底土砂性粘土, 基底深2.0以上, 为防止基础冻胀, 检测基底的压实度90%, 承载力120Kpa以上, 达不到压实度和承载力要求, 基底开挖50cm换填砂砾达到压实度和承载力。
3.3 基础砌筑。
按基坑放线后用人工挖基坑, 基坑挖完后回填砂砾40cm, 用振动夯夯实, 砌浆片石时注意以下:沉降缝位置准确定完后每沉降缝内高1m宽1m的两侧边线放好, 砌筑浆砌片石时, 砂浆饱满, 片石互相错位, 外边整齐、平顺。浆砌片石上面准确放样, 两行模板间距60cm, 在两行模板内侧, 根据基础顶面标高划出墨线按墨线, L型条型基础一次现浇筑。
3.4 预制墙板。
材料选择:细集料采用质地坚硬, 含泥量小于2%, 细度模数在2.5-3.1之间的中粗砂;粗集料采用强度高, 耐磨, 含泥量少于1%, 碎石最大粒径不大于30毫米。采用连续级配, 砂率控制在35%左右。预制墙板采用专用钢模板, 模板内侧光滑, 刷一层机油, 钢模板为组合而成, 墙板内设一层钢筋网, 由Φ6、Φ8、Φ10、Φ14钢筋组成, 混凝土浇筑时严格控制质量, 放早强剂, 必须振捣密实, 绝无裂纹, 墙面光滑、无气泡。混凝土强度达到70%时拆模, 墙板采用一层堆放。
3.5 安装墙板。
安装墙板用吊车一台, 在条形基础上铺一层7.5号砂浆垫层, 先用经纬仪、水准仪安置定位, 作标准板测量, 沉降缝两侧的面板安置定位作标准面, 沉降缝两边面板的外测线和标高线用一根线来放线。中间面板按放线砌筑, 面板在起吊升降定位时要求平稳、慢速轻放, 切忌碰撞, 所有面板在安装前必须仔细检查, 发现裂纹、缺陷者一律弃置不用。安装第二层面板开始先用垂球和水准仪安装沉降缝两层面板和正中间面板, 按挂线安装其它中间面板。上下层面板中间用砂浆找平。每二层面板安装后, 测量标高和轴线, 填土和压实中面板错位必须及时调整面板。
3.6 安装筋带。
待填土达到锚环水平高度时, 即可安装筋带按照设计图纸上各段摩擦带计算长图1度, 分别量距, 聚丙烯土工带从上下面板的预留孔中穿过, 折回与另一端对齐, 绑扎以防止抽动, 聚丙烯土工带呈扇形辐射状铺设在压实平整的填料上, 不重叠、不卷曲或折曲。筋带拉紧, 再用少量填料压住筋带, 固定保持正确位置。
3.7 填土摊铺碾压。
填筑时, 距面板1.0m范围内先不予回填, 只填筑1.0m范围以外的填料并将其压实后面板1.0m范围内回填砂砾, 用小型压实机具压实再铺设上层筋带。每一层面板回填两层土每层为25cm, 填土采用推土机摊铺配合人工, 平地机整平、压路机碾压, 碾压后的压实度达到95%。
4 几点体会
哈尔滨市绕城西环加筋土挡墙工程施工有着结构的先进性和优越性。
4.1 该结构各细部构造设计严谨, 考虑周密, 使整体结构使用寿命有了可靠保证。
4.2 面板为槽形结构、面积大、重量相对轻、强度高、上下面板水平缝均用砂浆找平, 避免了上下面板之间的直接接触, 一旦面板承受局部荷载, 则可使面板避免因局部挤压而破环。
4.3 每层填土碾压密实度均要达到95%, 确保了加筋土挡土墙墙体结构的强度和稳定性。
4.4 安装摩擦带务必拉紧, 这是保证面板稳定在设计位置, 确保面板安装质量的重要一环。填土时, 距面板1m外用12~15 t压路机进行碾压, 装运填土的重型自卸汽车又经常在距面板2~4m内操作, 机械的压力和振动对面板向外推移影响很大, 如筋带未拉紧, 面板向外移势必偏大, 在施工过程中, 一经检查发现面板超出设计位置, 立即责令返工。
4.5 西环采用加筋带是钢丝包聚丙烯塑料而成, 这种筋带强度极高, 变形小, 在加筋土结构中能保持相当长的使用寿命。加筋土结构的成败关键是加筋带的强度与耐久性。如果加筋带质量不过关, 那么加筋土结构的寿命就无法保证。
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公路设计12-13