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【摘 要】 山区公路的特征分析具有施工难度大、技术要求高、自然、地质灾害对公路的破坏性大等特征;应当选择合适的材料、截面形式、挡土墙位置;通过加固挡土墙的基础部分、改进挡土墙泄水孔反滤结构、优化沉降缝与伸缩缝的设置,选取合适的墙面坡和墙背坡,能够强化挡土墙安全性。
【关键词】 山区公路;挡土墙;设计
引言:
不同种类、不同形式的挡土墙,应当采取不同的设计方案,制定不同的施工要求。挡土墙能够对山区公路的路基和路堑边坡起到很好的稳定加固作用,能够减少土方、石方工程的工程量,减小对自然环境的破坏,维持山体平衡,避免塌方、滑坡、泥石流等自然灾害的出现。挡土墙为山区公路建设中最重要的设计施工环节,我们应当综合考虑山区公路的地形地貌、周边环境、生态景观、地质条件等因素。
1 山区公路的特征分析
相较于平原地区的普通公路而言,山区公路具有更为鲜明的特征,由于山区公路弯道多、坡面多、对公路边坡防护要求更高。本节将对山区公路的特征进行具体分析。
1.1施工难度大、技术要求高
山区公路的周边环境与地质条件都比平原地区的普通公路复杂得多。在山区公路的建设中,除了需要考虑当地经济水平、车流量等因素之外,还需要考虑对当地环境的保护、水土的保持、景观的协调等生态因素。因而,与普通公路的建设相比,山区公路的施工难度更大。
在山区公路中,施工技术要求也较高,山区公路施工中对公路路基施工要求、施工材料选择标准等都要高于一般公路。这就要求施工企业应当具备较高的施工技术条件,超强的技术处理能力,以更好地适应山区公路的复杂的施工环境,更好地胜任山区公路的建设工作。
1.2自然与地质灾害对公路的破坏性大
山区公路更容易受到地质灾害与自然灾害的影响,在霜雾雪较重的冬季,山高、坡陡、路窄、弯急、遮蔽物多、视线不佳等也是引发车祸的主要原因;在夏秋汛季,雨量过大很容易引发山区的泥石流、河汛、坡面探讨等地质灾害,因此,在山区公路的建设中,需要做好边坡防护工作,减小自然和地质灾害对公路路基造成的破坏,确保路基上下坡面的安全,确保道路的安全,从而保证行车和人的安全。
2 挡土墙类型的选择
山区公路挡土墙结构的改良设计,应当综合考虑当地气候特征、地质条件、周边环境等因素。分析和根据这些因素对挡土墙结构的影响,具体如下:
2.1施工材料的选择
在施工材料的选择上,应当坚持“因地制宜,就地取材”的原则,充分利用当地丰富的石材资源,作为挡土墙的材料,采用浆砌片石挡土墙结构。浆砌片石挡土墙结构施工简易,能够减少施工工程量,降低施工成本,这种挡土墙结构的适用范围也很广,对整个山区公路工程的施工具有很大应用价值。对于山区公路10米以内的挡土墙结构而言,石砌片石砌筑完全能够达到设计的标准要求。
2.2截面形式的选择
在挡土墙截面形式的选择上,应当重点结合挡土墙的类型及其特点来进行选择。通常而言,山区公路挡土墙主要有重力式挡土墙和俯斜式挡土墙两种形式。对于挡土墙截面形式的选择应当根据具体的设计墙高来进行,重力式挡土墙结构简单、施工简易,能够给极大地提高施工效率,缩短施工工期。
通常而言,5米以内的设计墙高,应当采用重力式挡土墙。俯斜式挡土墙结构具有较高的经济性与合理性。俯斜式挡土墙结构适用于山区公路的设计、挡土墙结构改良堑墙的设计、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙挡土墙的设计中。设计墙高在10米以上的挡土墙,可以采用衡重式挡土墙结构,能够最大化减少挡土墙的横截面积,降低施工成本。
2.3挡土墙位置的选择
挖方比较陡峭的时候,为了降低边坡的高度,降低山坡的开挖程度,应当使用路堑挡土墙模式,减少公路建设对山体平衡、生态景观和地质环境带来的消极影响,充分发挥挡土墙的支撑和阻挡作用。
3 提高挡土墙安全性的措施
挡土墙安全性改良也是挡土墙结构的改良设计的重中之重。在完成挡土墙截面设计、稳定性以及强度的验算之后,施工人员还应当采取系列安全改良措施,增加挡土墙结构的稳定性和安全性。
3.1加固挡土墙的基础部分
挡土墙的安全性几乎完全由挡土墙的基础部分来决定,因而,要提高挡土墙的安全性,必須要对挡土墙的基础部分进行加固。挡土墙基础部分的加固措施主要有两种:一是,尽可能减少基底压应力,提高挡土墙的抗倾覆能力,确保挡土墙结构的稳定性。二是,如果挡土墙的地基属于软土地基,在施工之前就需要进行地基加固。通常是采用砂砾、碎石、矿渣以及灰土等质量较好、承载能力较强的材料代替软土地基,等压实之后,便可以对挡土墙进行施工,扩散基底压应力,提高挡土墙地基的强度,确保挡土墙的稳定性。
3.2改进挡土墙泄水孔反滤结构
排水效果的好坏直接影响到挡土墙的设计施工质量。在挡土墙前的地面上设置一排泄水孔,如果是10米以上的挡土墙,可以再加设一排的排水孔。排水孔的规格以10厘米X10厘米为宜,孔型可以为圆孔或方孔,孔距为3米左右为宜,尽可能将上下排的泄水孔错开设置。同时,还需要对挡土墙泄水孔的反滤结构进行改进和设计。目前,大多挡土墙的反滤结构尺寸偏大,排水孔数量较多,反滤结构很难做到位。
为解决这一问题,应当采取以下两点措施:一是,在挡土墙泄水孔进水口用反滤土工布无纺布或者针刺型土工布为原材料,做成长为5—10厘米,比排水孔略大的口袋,往袋内装砂,形成比排水孔进水口略大的砂袋,在墙背填筑之前,用砂袋封堵排水孔进水口,形成反滤结构。二是,用误杀混凝土来封堵排水孔的进水口。粗骨料的选择应当根据墙背的材料来选择,粗骨料长度一般在5—10厘米左右为宜。
这两种反滤结构施工应当在挡土墙施工完成之后进行,可以最大程度提高施工效率。 3.3优化沉降缝与伸缩缝的设置
因为地基不均匀沉降会导致挡土墙在施工过程中或试用阶段出现开裂问题,这不仅缩短墙体的使用寿命,而且制约了挡土墙作用的发挥。为提高挡土墙的质量,延长使用寿命,需要对墙体采取裂缝控制措施,在施工阶段,施工人员应当根据挡土墙的墙高与地基性质的变异来对伸缩缝、沉降缝进行设置。此外,由于圬工砌体容易发生收缩硬化,容易受到温度作用的影响而造成墙体开裂,在施工中应当设置伸缩缝。沉降缝与伸缩缝的间距应当在10—15米区间内,沉降缝和伸缩缝的宽度在2—3厘米左右。用沥青麻絮沥青竹融或涂以沥青的木板等弹性较好的材料进行填充沉降缝与伸缩缝,填充深度应大于15厘米,以确保变形的时候能够充分分散应力,防止不均匀沉降等因素造成墙体开裂。
3.4墙面坡和墙背坡的选取
墙面坡的选取应当兼顾挡土墙的美观性以及施工的便利性,通常来讲,一段挡土墙采用一个墙面坡。就山区公路挡土墙的设计施工而言,应当尽可能选择坡面较为稳定的陡峭的墙面坡,一方面可以降低挡土墙的高度、节省材料、减少工程量,另一方面能够降低施工难度,提高施工效率。
通常来讲,当重力式挡土墙的坡面和衡重式挡土墙的坡面取1比0.05时,仰斜式挡土墙的坡面取1比0.25,能够达到设计要求。
通常来讲,在墙背坡的选取上,仰斜式挡土墙的墙背坡不宜超出1比0.3;开挖施工中临时背坡选择,俯斜式挡土墙墙背坡通常为1比0.2,挡土墙高度增加,墙顶宽度也应当增大。衡重式挡土墙背坡的选择较为复杂,原因在于衡重式挡土墙设计高度影响到墙背坡的选择,通常而言,挡土墙的设计高度在8厘米以上时,上墙背坡应当选择为1比0.25,下墙背坡选择为1比0.3。路堤擋土墙的墙背坡应当相应增加。
4 结语
山区公路相较于平原地区的普通公路而言,具有更为鲜明的特征,由于山区公路弯道多、坡面多、对公路边坡防护要求更高;山区公路挡土墙结构的改良设计,应当综合考虑当地气候特征、地质条件、周边环境等因素;分析和根据这些因素对挡土墙结构的影响,选择合适的施工材料、截面形式、挡土墙位置;挡土墙安全性改良也是挡土墙结构的改良设计的重中之重,应当采取系列安全改良措施,增加挡土墙结构的稳定性和安全性。
参考文献:
[1]李清;山区公路挡土墙设计浅析;北方交通;2008-02-28
[2]张婷;试析山区公路设计中挡土墙的设计;华章;2011-05-30
[3]刘会欣;葛小伟;浅析山区公路挡土墙设计;科技信息;2010-09-05
[4]王建强;章天明;茅建波;山区公路设计中挡土墙设计初探;科技信息(科学教研);2008-05-01
[4]熊莉芳;杨清涛;山区公路挡土墙设计中的一些问题;建材世界;2009-10-15
[5]范永丰;公路挡土墙的设计方法及优化研究;湖南大学;2003-03-01
【关键词】 山区公路;挡土墙;设计
引言:
不同种类、不同形式的挡土墙,应当采取不同的设计方案,制定不同的施工要求。挡土墙能够对山区公路的路基和路堑边坡起到很好的稳定加固作用,能够减少土方、石方工程的工程量,减小对自然环境的破坏,维持山体平衡,避免塌方、滑坡、泥石流等自然灾害的出现。挡土墙为山区公路建设中最重要的设计施工环节,我们应当综合考虑山区公路的地形地貌、周边环境、生态景观、地质条件等因素。
1 山区公路的特征分析
相较于平原地区的普通公路而言,山区公路具有更为鲜明的特征,由于山区公路弯道多、坡面多、对公路边坡防护要求更高。本节将对山区公路的特征进行具体分析。
1.1施工难度大、技术要求高
山区公路的周边环境与地质条件都比平原地区的普通公路复杂得多。在山区公路的建设中,除了需要考虑当地经济水平、车流量等因素之外,还需要考虑对当地环境的保护、水土的保持、景观的协调等生态因素。因而,与普通公路的建设相比,山区公路的施工难度更大。
在山区公路中,施工技术要求也较高,山区公路施工中对公路路基施工要求、施工材料选择标准等都要高于一般公路。这就要求施工企业应当具备较高的施工技术条件,超强的技术处理能力,以更好地适应山区公路的复杂的施工环境,更好地胜任山区公路的建设工作。
1.2自然与地质灾害对公路的破坏性大
山区公路更容易受到地质灾害与自然灾害的影响,在霜雾雪较重的冬季,山高、坡陡、路窄、弯急、遮蔽物多、视线不佳等也是引发车祸的主要原因;在夏秋汛季,雨量过大很容易引发山区的泥石流、河汛、坡面探讨等地质灾害,因此,在山区公路的建设中,需要做好边坡防护工作,减小自然和地质灾害对公路路基造成的破坏,确保路基上下坡面的安全,确保道路的安全,从而保证行车和人的安全。
2 挡土墙类型的选择
山区公路挡土墙结构的改良设计,应当综合考虑当地气候特征、地质条件、周边环境等因素。分析和根据这些因素对挡土墙结构的影响,具体如下:
2.1施工材料的选择
在施工材料的选择上,应当坚持“因地制宜,就地取材”的原则,充分利用当地丰富的石材资源,作为挡土墙的材料,采用浆砌片石挡土墙结构。浆砌片石挡土墙结构施工简易,能够减少施工工程量,降低施工成本,这种挡土墙结构的适用范围也很广,对整个山区公路工程的施工具有很大应用价值。对于山区公路10米以内的挡土墙结构而言,石砌片石砌筑完全能够达到设计的标准要求。
2.2截面形式的选择
在挡土墙截面形式的选择上,应当重点结合挡土墙的类型及其特点来进行选择。通常而言,山区公路挡土墙主要有重力式挡土墙和俯斜式挡土墙两种形式。对于挡土墙截面形式的选择应当根据具体的设计墙高来进行,重力式挡土墙结构简单、施工简易,能够给极大地提高施工效率,缩短施工工期。
通常而言,5米以内的设计墙高,应当采用重力式挡土墙。俯斜式挡土墙结构具有较高的经济性与合理性。俯斜式挡土墙结构适用于山区公路的设计、挡土墙结构改良堑墙的设计、墙趾处地面平缓的路肩墙或路堤墙挡土墙的设计中。设计墙高在10米以上的挡土墙,可以采用衡重式挡土墙结构,能够最大化减少挡土墙的横截面积,降低施工成本。
2.3挡土墙位置的选择
挖方比较陡峭的时候,为了降低边坡的高度,降低山坡的开挖程度,应当使用路堑挡土墙模式,减少公路建设对山体平衡、生态景观和地质环境带来的消极影响,充分发挥挡土墙的支撑和阻挡作用。
3 提高挡土墙安全性的措施
挡土墙安全性改良也是挡土墙结构的改良设计的重中之重。在完成挡土墙截面设计、稳定性以及强度的验算之后,施工人员还应当采取系列安全改良措施,增加挡土墙结构的稳定性和安全性。
3.1加固挡土墙的基础部分
挡土墙的安全性几乎完全由挡土墙的基础部分来决定,因而,要提高挡土墙的安全性,必須要对挡土墙的基础部分进行加固。挡土墙基础部分的加固措施主要有两种:一是,尽可能减少基底压应力,提高挡土墙的抗倾覆能力,确保挡土墙结构的稳定性。二是,如果挡土墙的地基属于软土地基,在施工之前就需要进行地基加固。通常是采用砂砾、碎石、矿渣以及灰土等质量较好、承载能力较强的材料代替软土地基,等压实之后,便可以对挡土墙进行施工,扩散基底压应力,提高挡土墙地基的强度,确保挡土墙的稳定性。
3.2改进挡土墙泄水孔反滤结构
排水效果的好坏直接影响到挡土墙的设计施工质量。在挡土墙前的地面上设置一排泄水孔,如果是10米以上的挡土墙,可以再加设一排的排水孔。排水孔的规格以10厘米X10厘米为宜,孔型可以为圆孔或方孔,孔距为3米左右为宜,尽可能将上下排的泄水孔错开设置。同时,还需要对挡土墙泄水孔的反滤结构进行改进和设计。目前,大多挡土墙的反滤结构尺寸偏大,排水孔数量较多,反滤结构很难做到位。
为解决这一问题,应当采取以下两点措施:一是,在挡土墙泄水孔进水口用反滤土工布无纺布或者针刺型土工布为原材料,做成长为5—10厘米,比排水孔略大的口袋,往袋内装砂,形成比排水孔进水口略大的砂袋,在墙背填筑之前,用砂袋封堵排水孔进水口,形成反滤结构。二是,用误杀混凝土来封堵排水孔的进水口。粗骨料的选择应当根据墙背的材料来选择,粗骨料长度一般在5—10厘米左右为宜。
这两种反滤结构施工应当在挡土墙施工完成之后进行,可以最大程度提高施工效率。 3.3优化沉降缝与伸缩缝的设置
因为地基不均匀沉降会导致挡土墙在施工过程中或试用阶段出现开裂问题,这不仅缩短墙体的使用寿命,而且制约了挡土墙作用的发挥。为提高挡土墙的质量,延长使用寿命,需要对墙体采取裂缝控制措施,在施工阶段,施工人员应当根据挡土墙的墙高与地基性质的变异来对伸缩缝、沉降缝进行设置。此外,由于圬工砌体容易发生收缩硬化,容易受到温度作用的影响而造成墙体开裂,在施工中应当设置伸缩缝。沉降缝与伸缩缝的间距应当在10—15米区间内,沉降缝和伸缩缝的宽度在2—3厘米左右。用沥青麻絮沥青竹融或涂以沥青的木板等弹性较好的材料进行填充沉降缝与伸缩缝,填充深度应大于15厘米,以确保变形的时候能够充分分散应力,防止不均匀沉降等因素造成墙体开裂。
3.4墙面坡和墙背坡的选取
墙面坡的选取应当兼顾挡土墙的美观性以及施工的便利性,通常来讲,一段挡土墙采用一个墙面坡。就山区公路挡土墙的设计施工而言,应当尽可能选择坡面较为稳定的陡峭的墙面坡,一方面可以降低挡土墙的高度、节省材料、减少工程量,另一方面能够降低施工难度,提高施工效率。
通常来讲,当重力式挡土墙的坡面和衡重式挡土墙的坡面取1比0.05时,仰斜式挡土墙的坡面取1比0.25,能够达到设计要求。
通常来讲,在墙背坡的选取上,仰斜式挡土墙的墙背坡不宜超出1比0.3;开挖施工中临时背坡选择,俯斜式挡土墙墙背坡通常为1比0.2,挡土墙高度增加,墙顶宽度也应当增大。衡重式挡土墙背坡的选择较为复杂,原因在于衡重式挡土墙设计高度影响到墙背坡的选择,通常而言,挡土墙的设计高度在8厘米以上时,上墙背坡应当选择为1比0.25,下墙背坡选择为1比0.3。路堤擋土墙的墙背坡应当相应增加。
4 结语
山区公路相较于平原地区的普通公路而言,具有更为鲜明的特征,由于山区公路弯道多、坡面多、对公路边坡防护要求更高;山区公路挡土墙结构的改良设计,应当综合考虑当地气候特征、地质条件、周边环境等因素;分析和根据这些因素对挡土墙结构的影响,选择合适的施工材料、截面形式、挡土墙位置;挡土墙安全性改良也是挡土墙结构的改良设计的重中之重,应当采取系列安全改良措施,增加挡土墙结构的稳定性和安全性。
参考文献:
[1]李清;山区公路挡土墙设计浅析;北方交通;2008-02-28
[2]张婷;试析山区公路设计中挡土墙的设计;华章;2011-05-30
[3]刘会欣;葛小伟;浅析山区公路挡土墙设计;科技信息;2010-09-05
[4]王建强;章天明;茅建波;山区公路设计中挡土墙设计初探;科技信息(科学教研);2008-05-01
[4]熊莉芳;杨清涛;山区公路挡土墙设计中的一些问题;建材世界;2009-10-15
[5]范永丰;公路挡土墙的设计方法及优化研究;湖南大学;2003-03-01