论文部分内容阅读
摘 要:挡土墙由于其取材方便、工法简单,所以在相当长时间内始终是公路和铁路路基中应用非常广泛的一种支挡结构。该结构用于支撑路堤或路堑边坡,以防止土体因雨水等因素发生滑塌,保障道路的正常通行。因此,分析挡土墙的常见病害及原因,并提出相应的防治措施,对于公路的安全运营具有十分重要的意义。
关键词:路基;挡土墙;病害;防治措施
中图分类号:U216 文献标识码:A
0 引言
土体支挡结构可分成多种类型,包括传统的石砌和混凝土重力式挡墙,以及逐渐发展出的悬臂式和扶壁式挡墙、加筋土、土钉墙等。其中,重力式挡土墙由于成本低、施工简单等优点,仍然是公路工程中使用最广泛的支挡结构[1-2]。在地形、地质条件复杂及气候恶劣的环境中,一些道路的挡土墙出现了开裂、下沉、倾倒等病害,曾造成行车中断、甚至人员伤亡等恶性事故,不但造成了重大的经济损失,还给交通的安全运营带来严重后果[3-5]。本文调研多地在建和已建挡墙,详细分析了传统重力式挡土墙的常见病害及产生原因,并提出相应的防治措施,以使挡土墙能够充分发挥其防护功能。
1 挡土墙的病害类型及原因
1.1 勾缝砂浆脱落
墙面勾缝一般用砂浆填充,在雨水的冲刷和侵蚀下,砂浆会出现开裂,进而发生脱落。
主要原因:勾缝前未对砌块充分洒水湿润,勾缝后砂浆未充分养生,导致勾缝后砂浆发生脱水,砌块与砂浆的粘结力不足,强度不够,产生裂缝,发生脱落;勾缝前,未浇水去除渣土、浮灰,导致勾缝发生污染,砂浆和砌块粘结力不够,发生开裂;勾缝的空隙过大,砂浆填充不饱满,当墙体受到扰动或进水时,发生开裂、脱落;砂浆配合比不佳或未充分搅匀,导致收缩开裂、强度不够,发生脱落。
1.2 表面平整度差
砌块表面不平整,有凸起凹陷,超出材料要求,会导致砌块间发生错位。
主要原因:未选择外表平整的石材,或加工处理不达要求;施工时放样不准或未按放样线施工;施工时下部结构的材料未凝固,但上承压过大发生位移;在砂浆尚未达到要求强度时,就进行墙后回填,导致墙体受力,砌块发生偏移。
1.3 墙体“开鼓”
开鼓是指挡土墙在使用过程中受外界自然环境的影响,尤其是水的侵蚀和多种力的作用,墙体出现开裂空鼓的现象。
主要原因:施工材料的选择不符合要求,比如没有把水泥作为浆液材料,反而使用熟石灰或水泥与熟石灰的混合料;所用石块不符合挡墙的施工要求,而且石材要具有一定的抗腐蚀能力。
1.4 墙背填土沉陷
在墙背排水不畅时,雨水和地表水渗入土中,土体在水的长期作用下发生沉陷。
主要原因:土体填料不符合标准,采用了不利土质;墙背土体的压实度不足;墙背积水无法及时排出,发生沉陷。
1.5 泄水孔堵塞
水从墙体缝隙流出,而非泄水孔,说明挡墙泄水孔被杂质堵塞,泄水孔无法发挥作用。泄水孔堵塞容易导致土体冻胀、湿陷、滑塌等严重病害。
主要原因:泄水孔未按照设计要求施工,比如泄水孔横坡坡度不够或反滤层外未包滤布;泥土随水流进反滤层,将其堵塞。
1.6 挡墙基础冲刷
冲刷病害指地基土受水流作用发生下陷或流动,与基础脱离,多发于雨水严重或沿河地区。冲该病害是挡墙功能失效的最主要原因之一,是公路水毁的一种主要形式,危害较大。
主要原因:由于水流嚴重冲刷基础,使基底材料流走,发生基础脱空。
1.7 挡土墙滑移
滑移指挡土墙整体向外滑动,与原位置发生偏移。
主要原因:施工时回填不及时;墙后填土未按要求填筑、压实,比如采用淤泥或过湿回填;基础埋深过浅,被动土压力减小;地基土层未充分夯实,摩擦系数过小。
1.8 挡土墙倾覆
挡墙倾覆指在土压力的作用下墙体向另一侧倾倒,挡墙整体绕底部发生转动或下沉,是挡墙最严重的病害之一。
主要原因:墙后土体施工时,未按标准进行分层处理;土含水量过高或无法及时排水,导致孔隙水压力增大,内摩擦角减小;墙体结构尺寸有问题,比如底板尺寸过短,墙背倾斜角过大;地基质量不达标,比如杂质过多、压实度偏低等导致地基承载力不够。
1.9 墙体断裂
主要指墙身出现开裂,尺寸一般在几十公分以上,这会使墙体丧失部分强度,严重时发生结构断裂或倒塌,导致安全事故。
主要原因:墙身强度尚未达到要求,就过早进行墙后回填;砌块没有形成错缝,或沉降缝不垂直,甚至未设沉降缝;地基压实不匀,杂土未清净;墙体尺寸不合格,比如墙身过高、断面强度不够或基底面积过小。当地基发生不均匀沉降时,这些因素会使墙身相互牵拉开裂,发生破坏。
2 挡土墙病害的防治措施
2.1 勾缝砂浆脱落
砂浆的配合比要合理,使用前充分拌匀,当即使用,禁止长时间剩余砂浆反复利用;勾缝前对砌块及缝隙进行清洗,然后装入砂浆使其紧密;勾缝结束后及时养生,天气炎热时可铺草席等材料;对于脱落砂浆及时清除,严格根据要求重新处理。
2.2 表面平整度差
加工砌块,使其表面平整、边沿顺直;施工时准确放样线、确保样架无偏移;严格按样线砌筑,相邻块石对齐,灌浆要饱满;一旦发现不平整砌块,需将其整平或替换;严格按照规范进行墙后回填。
2.3 墙体“开鼓”
选择合适的浆液材料,严格按要求配比;选择合适的石块作为墙体材料,石块要有足够的强度、抗拉伸度和抗腐蚀性等;施工过程中设计足够多的排水孔,加强排水。一旦出现“开鼓”现象,需要对挡土墙进行加固或拆除重新施工,具体有新墙加固法、石墩加固法等。
2.4 墙背填土沉陷 选择不易发生沉陷的填土;施工时按要求对填土进行分层压实;设置合理的泄水孔,避免墙背积水。
2.5 泄水孔堵塞
墙面泄水孔最好交错布置,孔径、间距、数量要保证排水顺畅;泄水管要有足够的坡度;反滤层的位置、材料和级配要合理设计、合理施工;墙背填土不宜使用持水性好的黏土等材料;如果具备条件,要及时疏通堵塞的泄水孔,重修反滤层;反滤层的上下要布置隔水层。
2.6 基础冲刷
沿河地基的设计和施工必须严格要求;基坑不宜全段开挖,可间隔分段开挖,以免砌筑发生事故;基坑地面要清理找平和夯实;加深基础,加宽墙趾;必要时采用钢筋混凝土基础。
2.7 挡土墙滑移
基底应到基岩或落到密实的土基上,且做成向内有一定倾斜度的斜面;基坑回填必须两侧同时进行,要分层压实,压实度符合规范要求;必要时可在基底设置混凝土凸榫,提高抗滑稳定性;宜采用砂性土或透水性好的材料做墙后填料,以改善墙身受力情况。
2.8 挡土墙倾覆
地基内的杂质必须清理干净,地基要平整,有足够的承载力,严禁超挖回填;墙体尺寸要合理,墙背的倾斜角不能过大,展宽墙趾,增大力臂,必要時加深墙体基础;回填土可使用砂质土等新型优质透水材料,以提高回填土的抗剪强度;要分层回填,分层夯实,反滤层及时施作,并检查密实度;如果墙体已出现倾斜,需要对其进行加固维修,比如添加扶壁或加宽基础,加宽基础要确保新旧基础的统一性。
2.9 墙体断裂
地基内不能存有杂质,保证地基表面的平整度符合要求,同时要保证地基土具有足够的强度,如果地基承载力不足,可对地基进行加固处理,比如打桩、换填,或者适当扩宽底板的宽度;挖方和回填要严格符合规范要求,出现问题及时补救;砂浆材料的选用和搭配要规范合理,施作时符合要求,及时养护;墙体尺寸具有足够的承受能力,对于钢筋混凝土结构要保证墙身配筋设计合理。
3 结语
综上所述,对于公路常见的重力式挡土墙,不同的诱因会形成不同的病害,严重的会导致安全事故。在挡土墙发生问题时,应根据具体情况,选择不同的养护防治措施。除每年春秋季病害检查以外,还应做到定期巡视、养护维修,延长挡土墙的使用寿命,全方位确保挡土墙的防护质量。
参考文献:
[1]罗缵锦,朱有元.石砌挡土墙常见质量通病及防治措施[J].中南公路工程,2002(4):29-31.
[2]刘玲,汪磊.浆砌块石挡土墙病害原因及防治措施[J].重庆交通学院学报,2004(增刊):68-71.
[3]廖增雄,廖增铿.重力式挡土墙的病害及防治[J].中国科技信息,2006(11):104-105.
[4]邵艳梅.石砌工程常见质量通病及防治措施[J].交通世界(运输.车辆),2012(6):140-141.
[5]曹桂伦.整治既有线路肩挡土墙病害几个实例[J].路基工程,2004(1):11-12.
关键词:路基;挡土墙;病害;防治措施
中图分类号:U216 文献标识码:A
0 引言
土体支挡结构可分成多种类型,包括传统的石砌和混凝土重力式挡墙,以及逐渐发展出的悬臂式和扶壁式挡墙、加筋土、土钉墙等。其中,重力式挡土墙由于成本低、施工简单等优点,仍然是公路工程中使用最广泛的支挡结构[1-2]。在地形、地质条件复杂及气候恶劣的环境中,一些道路的挡土墙出现了开裂、下沉、倾倒等病害,曾造成行车中断、甚至人员伤亡等恶性事故,不但造成了重大的经济损失,还给交通的安全运营带来严重后果[3-5]。本文调研多地在建和已建挡墙,详细分析了传统重力式挡土墙的常见病害及产生原因,并提出相应的防治措施,以使挡土墙能够充分发挥其防护功能。
1 挡土墙的病害类型及原因
1.1 勾缝砂浆脱落
墙面勾缝一般用砂浆填充,在雨水的冲刷和侵蚀下,砂浆会出现开裂,进而发生脱落。
主要原因:勾缝前未对砌块充分洒水湿润,勾缝后砂浆未充分养生,导致勾缝后砂浆发生脱水,砌块与砂浆的粘结力不足,强度不够,产生裂缝,发生脱落;勾缝前,未浇水去除渣土、浮灰,导致勾缝发生污染,砂浆和砌块粘结力不够,发生开裂;勾缝的空隙过大,砂浆填充不饱满,当墙体受到扰动或进水时,发生开裂、脱落;砂浆配合比不佳或未充分搅匀,导致收缩开裂、强度不够,发生脱落。
1.2 表面平整度差
砌块表面不平整,有凸起凹陷,超出材料要求,会导致砌块间发生错位。
主要原因:未选择外表平整的石材,或加工处理不达要求;施工时放样不准或未按放样线施工;施工时下部结构的材料未凝固,但上承压过大发生位移;在砂浆尚未达到要求强度时,就进行墙后回填,导致墙体受力,砌块发生偏移。
1.3 墙体“开鼓”
开鼓是指挡土墙在使用过程中受外界自然环境的影响,尤其是水的侵蚀和多种力的作用,墙体出现开裂空鼓的现象。
主要原因:施工材料的选择不符合要求,比如没有把水泥作为浆液材料,反而使用熟石灰或水泥与熟石灰的混合料;所用石块不符合挡墙的施工要求,而且石材要具有一定的抗腐蚀能力。
1.4 墙背填土沉陷
在墙背排水不畅时,雨水和地表水渗入土中,土体在水的长期作用下发生沉陷。
主要原因:土体填料不符合标准,采用了不利土质;墙背土体的压实度不足;墙背积水无法及时排出,发生沉陷。
1.5 泄水孔堵塞
水从墙体缝隙流出,而非泄水孔,说明挡墙泄水孔被杂质堵塞,泄水孔无法发挥作用。泄水孔堵塞容易导致土体冻胀、湿陷、滑塌等严重病害。
主要原因:泄水孔未按照设计要求施工,比如泄水孔横坡坡度不够或反滤层外未包滤布;泥土随水流进反滤层,将其堵塞。
1.6 挡墙基础冲刷
冲刷病害指地基土受水流作用发生下陷或流动,与基础脱离,多发于雨水严重或沿河地区。冲该病害是挡墙功能失效的最主要原因之一,是公路水毁的一种主要形式,危害较大。
主要原因:由于水流嚴重冲刷基础,使基底材料流走,发生基础脱空。
1.7 挡土墙滑移
滑移指挡土墙整体向外滑动,与原位置发生偏移。
主要原因:施工时回填不及时;墙后填土未按要求填筑、压实,比如采用淤泥或过湿回填;基础埋深过浅,被动土压力减小;地基土层未充分夯实,摩擦系数过小。
1.8 挡土墙倾覆
挡墙倾覆指在土压力的作用下墙体向另一侧倾倒,挡墙整体绕底部发生转动或下沉,是挡墙最严重的病害之一。
主要原因:墙后土体施工时,未按标准进行分层处理;土含水量过高或无法及时排水,导致孔隙水压力增大,内摩擦角减小;墙体结构尺寸有问题,比如底板尺寸过短,墙背倾斜角过大;地基质量不达标,比如杂质过多、压实度偏低等导致地基承载力不够。
1.9 墙体断裂
主要指墙身出现开裂,尺寸一般在几十公分以上,这会使墙体丧失部分强度,严重时发生结构断裂或倒塌,导致安全事故。
主要原因:墙身强度尚未达到要求,就过早进行墙后回填;砌块没有形成错缝,或沉降缝不垂直,甚至未设沉降缝;地基压实不匀,杂土未清净;墙体尺寸不合格,比如墙身过高、断面强度不够或基底面积过小。当地基发生不均匀沉降时,这些因素会使墙身相互牵拉开裂,发生破坏。
2 挡土墙病害的防治措施
2.1 勾缝砂浆脱落
砂浆的配合比要合理,使用前充分拌匀,当即使用,禁止长时间剩余砂浆反复利用;勾缝前对砌块及缝隙进行清洗,然后装入砂浆使其紧密;勾缝结束后及时养生,天气炎热时可铺草席等材料;对于脱落砂浆及时清除,严格根据要求重新处理。
2.2 表面平整度差
加工砌块,使其表面平整、边沿顺直;施工时准确放样线、确保样架无偏移;严格按样线砌筑,相邻块石对齐,灌浆要饱满;一旦发现不平整砌块,需将其整平或替换;严格按照规范进行墙后回填。
2.3 墙体“开鼓”
选择合适的浆液材料,严格按要求配比;选择合适的石块作为墙体材料,石块要有足够的强度、抗拉伸度和抗腐蚀性等;施工过程中设计足够多的排水孔,加强排水。一旦出现“开鼓”现象,需要对挡土墙进行加固或拆除重新施工,具体有新墙加固法、石墩加固法等。
2.4 墙背填土沉陷 选择不易发生沉陷的填土;施工时按要求对填土进行分层压实;设置合理的泄水孔,避免墙背积水。
2.5 泄水孔堵塞
墙面泄水孔最好交错布置,孔径、间距、数量要保证排水顺畅;泄水管要有足够的坡度;反滤层的位置、材料和级配要合理设计、合理施工;墙背填土不宜使用持水性好的黏土等材料;如果具备条件,要及时疏通堵塞的泄水孔,重修反滤层;反滤层的上下要布置隔水层。
2.6 基础冲刷
沿河地基的设计和施工必须严格要求;基坑不宜全段开挖,可间隔分段开挖,以免砌筑发生事故;基坑地面要清理找平和夯实;加深基础,加宽墙趾;必要时采用钢筋混凝土基础。
2.7 挡土墙滑移
基底应到基岩或落到密实的土基上,且做成向内有一定倾斜度的斜面;基坑回填必须两侧同时进行,要分层压实,压实度符合规范要求;必要时可在基底设置混凝土凸榫,提高抗滑稳定性;宜采用砂性土或透水性好的材料做墙后填料,以改善墙身受力情况。
2.8 挡土墙倾覆
地基内的杂质必须清理干净,地基要平整,有足够的承载力,严禁超挖回填;墙体尺寸要合理,墙背的倾斜角不能过大,展宽墙趾,增大力臂,必要時加深墙体基础;回填土可使用砂质土等新型优质透水材料,以提高回填土的抗剪强度;要分层回填,分层夯实,反滤层及时施作,并检查密实度;如果墙体已出现倾斜,需要对其进行加固维修,比如添加扶壁或加宽基础,加宽基础要确保新旧基础的统一性。
2.9 墙体断裂
地基内不能存有杂质,保证地基表面的平整度符合要求,同时要保证地基土具有足够的强度,如果地基承载力不足,可对地基进行加固处理,比如打桩、换填,或者适当扩宽底板的宽度;挖方和回填要严格符合规范要求,出现问题及时补救;砂浆材料的选用和搭配要规范合理,施作时符合要求,及时养护;墙体尺寸具有足够的承受能力,对于钢筋混凝土结构要保证墙身配筋设计合理。
3 结语
综上所述,对于公路常见的重力式挡土墙,不同的诱因会形成不同的病害,严重的会导致安全事故。在挡土墙发生问题时,应根据具体情况,选择不同的养护防治措施。除每年春秋季病害检查以外,还应做到定期巡视、养护维修,延长挡土墙的使用寿命,全方位确保挡土墙的防护质量。
参考文献:
[1]罗缵锦,朱有元.石砌挡土墙常见质量通病及防治措施[J].中南公路工程,2002(4):29-31.
[2]刘玲,汪磊.浆砌块石挡土墙病害原因及防治措施[J].重庆交通学院学报,2004(增刊):68-71.
[3]廖增雄,廖增铿.重力式挡土墙的病害及防治[J].中国科技信息,2006(11):104-105.
[4]邵艳梅.石砌工程常见质量通病及防治措施[J].交通世界(运输.车辆),2012(6):140-141.
[5]曹桂伦.整治既有线路肩挡土墙病害几个实例[J].路基工程,2004(1):11-12.