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【摘要】为进一步加深人们对于挡土墙施工的认识,下面笔者基于自身多年工作经验的积累以及总结,结合某工程实例,就超高重力式挡土墙施工技术进行详细地阐述,望通过本文内容的介绍,可为今后同类型工程的建设提供相应的参考依据。
【关键词】超高重力式;挡土墙;施工;技术
一、前言
根据挡土墙断面设计几何形状或者其自身的受力特点来进行划分的话,可将挡土墙划分为以下几种,即扶壁式、重力式、悬臂式、半重力式以及衡重式等,在这之中,又以重力式挡土墙的应用最为广泛,这种类型的挡土墙主要是借助于墙身的自重来保持稳定。本文就超高重力式挡土墙施工技术进行详细地研究与分析。
二、工程案例概述
该工程属于道路工程,施工总长度为255米,填方高度在15-20米区间的,长度是170米,而填方高度在20米的,其长度是105米。施工场地填方路段附近有相应的居民建筑,且还有相应的风景景区。该工程填方路段处于该地某公园山体坡脚,其坡度相对较陡,地表属于残坡积粘土层、第四系杂填土以及耕植土,覆盖层的厚度在0.5-1.0米之间。据统计调查可知,该线路经过地段岩溶比较发育。此外,岩溶形态主要以地表浅部溶沟以及石芽为主,在岩体内主要是悬臂岩体、溶孔以及垂直溶洞等,其中溶洞呈全充填或者半充填的状态中。
三、工程设计方案
在基础结构的设计上,将挡土墙基础放置基岩上,其中基岩的分化程度尽量保持在中微风化,且挡土墙的前趾嵌入至完整基岩内深度不可低于1.5米,在基底内没有岩溶,清楚其内部的各种填充物,同时还应用高标号的混凝土来实施回填处理。对于不同挡土墙的墙身高度,所选用的挡土墙基础结构形式也可有所不同。当墙身高度大于14米且低于20米的时候,所用基础应该为A型。为使挡土墙和基础围岩之间所产生的这一摩擦力得以提高,防止在压力的不断作用下挡土墙出现滑移现象,可基于原仰坡上,在A型添加相应的榫头结构,以此使基础和基地围岩之间的锲接能力得到提高。如果挡土墙的墙身高度大于10米且低于14米的时候,所用基础应该为B型。
挡土墙的墙身混凝土结构主要是利用分段以及分层来实施模筑,其中分层高度是2米,分段的长度是15米。沿着线路的具体走向大约每隔15米设置一道相应的沉降缝,该缝的宽度为2厘米,可利用泡沫板或者胶泥来实施填塞。为使混凝土墙身结构间整体性得到提高,于挡土墙墙身高度在6-20米间沉降缝位置处增设相应的榫头结构。为转换以及分解主动土压力,在原有的设计上优化设计挡土墙墙背,即在原有的设计上每两米是分层高度,并以此作为分界来逐层进行台阶的修筑,其中台阶的宽度是75厘米。混凝土墙身的结构形式如图1所示。
图1 混凝土墙身结构形式
四、超高重力式挡土墙设计与施工
(一)设计计算
第一,土压力。结合施工现场的具体地形地貌情况与有关需求,在本文所阐述的这一工程中,用C25片石混凝土,挡土墙的墙身高是20米,在墙顶以上填石,挡土墙背后的填石容重为20kN/m3,且内摩擦角为35度。填石和挡土墙背之间摩擦角为18度,当挡土墙墙背和竖直面之间的夹角为28度时,墙背俯斜为1:0.53,挡土墙的墙身顶高为75厘米,设计荷载是A级,且防撞墙每延米的重量为8.32kN/m。按照公路桥涵设计规定的相关要求,在土层特性没有变化,且有汽车荷载作用,作用于挡土墙后主动土压力标准值β为0度的时候,可根据库伦土压力来计算。
第二,挡土墙抗剪强度与基底应力。将C25片石混凝土挡土墙基础嵌入至微分化-中分化白云基岩中,所嵌入的深度不可低于1.5米,结合施工现场的实际地质情况与相关规范要求,通过对比判断挡土墙岩石地基的基本承载力。此外,在运行过程中,C25片石混凝土挡土墙墙身最大剪应力为0.77MPa,该值符合设计需求。
第三,稳定性。在对挡土墙稳定性进行计算时,要计算两个稳定系数,即抗倾覆稳定性以及抗滑动稳定系数,其中抗滑动稳定系数可借助于以下这一公式来进行计算,即
,Ke表示的是抗滑动稳定系数,通过计算得抗滑动稳定系数为2.12,抗倾覆稳定系数为3.57。通过上述内容的分析可知,不管是抗倾覆稳定系数,还是抗滑动系数均符合公路设计规范中的规定。
(二)施工
第一,模板。一为模板选用:挡土墙墙面侧所用模板为组合式的钢模板,模板的高度为2米,长度为1.5米,厚度为5毫米,利用M16螺栓将各钢模板连接,为防止模板接缝间出现漏浆现象,在模板间进行0.5毫米公母扣的设计以此来过渡。而挡土墙的两侧面以及强背面所用模板为定形组合钢模板,这种模板的高度为0.5米,长度为1.0米,厚度为5毫米,且钢模板间同样用M16螺栓来连接。除此之外,为防止模板和基面接头处所存缝隙发生漏浆问题,在施工现场用M10砂浆来实施封堵。二为模板的加固:在挡土墙墙面某侧的模板,可用木支撑来加固以及固定,或者增设相应的水平杆来实施加固,并且于模板内侧位置假设相应的临时斜支撑或者斜拉撑来加固。
第二,混凝土工程。在混凝土工程中主要包括两个方面的内容,即混凝土灌注与片石回填。在混凝土灌注上,所用混凝土全部是商品混凝土,在现场自制滑槽,配合汽车输送泵来实施浇筑施工。在片石回填上,采取的是汽车式起重机以及人工抛填配合方式,首先于汽车式起重机的吊钩位置增设一个相应的钢筋笼,接着装入已经清洗干凈的片石,当将其吊到片石填方位置时,再人工来实施抛填。
第三,排水工程。为避免挡土墙背后出现积水问题,防止由于积水而破坏填层以及挡土墙墙身结构,在施工中,应于挡土墙墙背分台阶位置设置相应的泄水孔,同时在挡土墙背后大约2米这一区间进行级配碎石的回填,并设置相应的隔水层。
结束语
综上所述,随着社会经济发展速度的加快,信息技术水平的提高,挡土墙的应用也随之增多,且形式也越来越复杂。鉴于此,为进一步深入认识挡土墙,提高挡土墙施工质量,本文结合某工程实例就超高重力式挡土墙施工技术进行了详细地阐述,通过本文内容的介绍可知,在施工过程中,应结合工程要求来予以合理设计,同时还要加强排水工程、模板以及混凝土工程的施工控制,严格按照施工技术规定与要求来施工,从而确保其施工质量达标。
【参考文献】
[1] 文畅平,杨果林.地震作用下挡土墙位移模式的振动台试验研究[J].岩石力学与工程学报,2011,30(7):1502-1512.
[2] 刘文治,康小宏,王瑞等.高填土边坡多级挡土墙土压力观测试验研究[J].云南农业大学学报,2010,25(3):424-431.
[3] 李颖,姜少琳,杨启超等.重力式锚杆挡土墙在高速公路中的运用[J].山东交通科技,2012,(1):37-39.
【关键词】超高重力式;挡土墙;施工;技术
一、前言
根据挡土墙断面设计几何形状或者其自身的受力特点来进行划分的话,可将挡土墙划分为以下几种,即扶壁式、重力式、悬臂式、半重力式以及衡重式等,在这之中,又以重力式挡土墙的应用最为广泛,这种类型的挡土墙主要是借助于墙身的自重来保持稳定。本文就超高重力式挡土墙施工技术进行详细地研究与分析。
二、工程案例概述
该工程属于道路工程,施工总长度为255米,填方高度在15-20米区间的,长度是170米,而填方高度在20米的,其长度是105米。施工场地填方路段附近有相应的居民建筑,且还有相应的风景景区。该工程填方路段处于该地某公园山体坡脚,其坡度相对较陡,地表属于残坡积粘土层、第四系杂填土以及耕植土,覆盖层的厚度在0.5-1.0米之间。据统计调查可知,该线路经过地段岩溶比较发育。此外,岩溶形态主要以地表浅部溶沟以及石芽为主,在岩体内主要是悬臂岩体、溶孔以及垂直溶洞等,其中溶洞呈全充填或者半充填的状态中。
三、工程设计方案
在基础结构的设计上,将挡土墙基础放置基岩上,其中基岩的分化程度尽量保持在中微风化,且挡土墙的前趾嵌入至完整基岩内深度不可低于1.5米,在基底内没有岩溶,清楚其内部的各种填充物,同时还应用高标号的混凝土来实施回填处理。对于不同挡土墙的墙身高度,所选用的挡土墙基础结构形式也可有所不同。当墙身高度大于14米且低于20米的时候,所用基础应该为A型。为使挡土墙和基础围岩之间所产生的这一摩擦力得以提高,防止在压力的不断作用下挡土墙出现滑移现象,可基于原仰坡上,在A型添加相应的榫头结构,以此使基础和基地围岩之间的锲接能力得到提高。如果挡土墙的墙身高度大于10米且低于14米的时候,所用基础应该为B型。
挡土墙的墙身混凝土结构主要是利用分段以及分层来实施模筑,其中分层高度是2米,分段的长度是15米。沿着线路的具体走向大约每隔15米设置一道相应的沉降缝,该缝的宽度为2厘米,可利用泡沫板或者胶泥来实施填塞。为使混凝土墙身结构间整体性得到提高,于挡土墙墙身高度在6-20米间沉降缝位置处增设相应的榫头结构。为转换以及分解主动土压力,在原有的设计上优化设计挡土墙墙背,即在原有的设计上每两米是分层高度,并以此作为分界来逐层进行台阶的修筑,其中台阶的宽度是75厘米。混凝土墙身的结构形式如图1所示。
图1 混凝土墙身结构形式
四、超高重力式挡土墙设计与施工
(一)设计计算
第一,土压力。结合施工现场的具体地形地貌情况与有关需求,在本文所阐述的这一工程中,用C25片石混凝土,挡土墙的墙身高是20米,在墙顶以上填石,挡土墙背后的填石容重为20kN/m3,且内摩擦角为35度。填石和挡土墙背之间摩擦角为18度,当挡土墙墙背和竖直面之间的夹角为28度时,墙背俯斜为1:0.53,挡土墙的墙身顶高为75厘米,设计荷载是A级,且防撞墙每延米的重量为8.32kN/m。按照公路桥涵设计规定的相关要求,在土层特性没有变化,且有汽车荷载作用,作用于挡土墙后主动土压力标准值β为0度的时候,可根据库伦土压力来计算。
第二,挡土墙抗剪强度与基底应力。将C25片石混凝土挡土墙基础嵌入至微分化-中分化白云基岩中,所嵌入的深度不可低于1.5米,结合施工现场的实际地质情况与相关规范要求,通过对比判断挡土墙岩石地基的基本承载力。此外,在运行过程中,C25片石混凝土挡土墙墙身最大剪应力为0.77MPa,该值符合设计需求。
第三,稳定性。在对挡土墙稳定性进行计算时,要计算两个稳定系数,即抗倾覆稳定性以及抗滑动稳定系数,其中抗滑动稳定系数可借助于以下这一公式来进行计算,即
,Ke表示的是抗滑动稳定系数,通过计算得抗滑动稳定系数为2.12,抗倾覆稳定系数为3.57。通过上述内容的分析可知,不管是抗倾覆稳定系数,还是抗滑动系数均符合公路设计规范中的规定。
(二)施工
第一,模板。一为模板选用:挡土墙墙面侧所用模板为组合式的钢模板,模板的高度为2米,长度为1.5米,厚度为5毫米,利用M16螺栓将各钢模板连接,为防止模板接缝间出现漏浆现象,在模板间进行0.5毫米公母扣的设计以此来过渡。而挡土墙的两侧面以及强背面所用模板为定形组合钢模板,这种模板的高度为0.5米,长度为1.0米,厚度为5毫米,且钢模板间同样用M16螺栓来连接。除此之外,为防止模板和基面接头处所存缝隙发生漏浆问题,在施工现场用M10砂浆来实施封堵。二为模板的加固:在挡土墙墙面某侧的模板,可用木支撑来加固以及固定,或者增设相应的水平杆来实施加固,并且于模板内侧位置假设相应的临时斜支撑或者斜拉撑来加固。
第二,混凝土工程。在混凝土工程中主要包括两个方面的内容,即混凝土灌注与片石回填。在混凝土灌注上,所用混凝土全部是商品混凝土,在现场自制滑槽,配合汽车输送泵来实施浇筑施工。在片石回填上,采取的是汽车式起重机以及人工抛填配合方式,首先于汽车式起重机的吊钩位置增设一个相应的钢筋笼,接着装入已经清洗干凈的片石,当将其吊到片石填方位置时,再人工来实施抛填。
第三,排水工程。为避免挡土墙背后出现积水问题,防止由于积水而破坏填层以及挡土墙墙身结构,在施工中,应于挡土墙墙背分台阶位置设置相应的泄水孔,同时在挡土墙背后大约2米这一区间进行级配碎石的回填,并设置相应的隔水层。
结束语
综上所述,随着社会经济发展速度的加快,信息技术水平的提高,挡土墙的应用也随之增多,且形式也越来越复杂。鉴于此,为进一步深入认识挡土墙,提高挡土墙施工质量,本文结合某工程实例就超高重力式挡土墙施工技术进行了详细地阐述,通过本文内容的介绍可知,在施工过程中,应结合工程要求来予以合理设计,同时还要加强排水工程、模板以及混凝土工程的施工控制,严格按照施工技术规定与要求来施工,从而确保其施工质量达标。
【参考文献】
[1] 文畅平,杨果林.地震作用下挡土墙位移模式的振动台试验研究[J].岩石力学与工程学报,2011,30(7):1502-1512.
[2] 刘文治,康小宏,王瑞等.高填土边坡多级挡土墙土压力观测试验研究[J].云南农业大学学报,2010,25(3):424-431.
[3] 李颖,姜少琳,杨启超等.重力式锚杆挡土墙在高速公路中的运用[J].山东交通科技,2012,(1):37-39.