擋土墻施工規(guī)范范文
時(shí)間:2023-05-06 18:19:33
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篇1
【關(guān)鍵詞】排樁;主動(dòng)土壓力;被動(dòng)土壓力
前言
江門(mén)市景賢學(xué)校利用山坡分階而建。校園北側(cè)是紅樓新村2、3號(hào)樓,為學(xué)校教師宿舍樓。宿舍樓北側(cè)為擋山坡土,于上世紀(jì)七十年代在道路西側(cè)砌筑了高度為3m,寬約1m的毛石擋土墻。八十年代后期,因教學(xué)需要,山坡劃入學(xué)校使用,校方將此山坡削平為露天操場(chǎng),因而在原有毛石擋土墻上加砌毛石擋土墻,加砌高度為4.0m,使該段毛石擋土墻總高度達(dá)7.0m,總長(zhǎng)約60m。2008年5月,江門(mén)地區(qū)連續(xù)大雨,該擋土墻南端往北約28m長(zhǎng)區(qū)段中下部出現(xiàn)毛石外凸、開(kāi)裂,局部毛石脫落,擋土墻頂部中段多處開(kāi)裂,雨水從裂開(kāi)的位置冒出,出現(xiàn)了擋土墻隨時(shí)會(huì)發(fā)生坍塌的險(xiǎn)情。這對(duì)師生安全造成很大的威脅,需馬上采取措施排除險(xiǎn)情。
一、排險(xiǎn)加固方案分析比較
我所在的建筑公司當(dāng)時(shí)是上級(jí)部門(mén)指定的排險(xiǎn)搶修單位。我對(duì)擋土墻出現(xiàn)破壞的原因進(jìn)行了分析,認(rèn)為其主要原因有三方面:一是后砌的擋土墻是在原有擋土墻未經(jīng)專業(yè)人員設(shè)計(jì),未作任何處理的情況隨意加高,僅憑經(jīng)驗(yàn)施工。經(jīng)查原始資料及驗(yàn)算,發(fā)現(xiàn)加高后的擋土墻的抗滑系數(shù)及抗傾系數(shù)均達(dá)不到規(guī)范要求,存在嚴(yán)重的安全隱患;二是施工質(zhì)量低劣,砂漿不飽滿,強(qiáng)度低,砌筑方法不符合規(guī)范要求;三是擋土墻頂部往后約8~10米寬為雜填土,平均厚度約2m,其中夾雜有碎石,密實(shí)度差,而地面未作封閉防滲處理,只設(shè)置簡(jiǎn)易排水溝,且排水溝已斷裂多處,遇雨天操場(chǎng)的雨水集中到排水溝內(nèi),再沿開(kāi)裂部位往下滲流,致使擋土墻后的回填土變成飽和狀態(tài),大大增加墻后的主動(dòng)土壓力。
針對(duì)上述原因分析,當(dāng)時(shí)我作了三個(gè)排險(xiǎn)加固方案的可行性分析比較。
第一方案:拆除危險(xiǎn)段擋土墻,經(jīng)設(shè)計(jì)后重新砌筑毛石擋土墻。此方案費(fèi)用較小,但當(dāng)時(shí)雨天仍持續(xù)不斷,拆除擋土墻后不可能馬上重新砌筑,這將導(dǎo)致?lián)跬翂蠡靥钔链竺娣e滑坡,出現(xiàn)更大的危險(xiǎn),因此此方案不可行。
第二方案:經(jīng)分析地質(zhì)條件,得知擋土墻基礎(chǔ)以下土體為含爍粉質(zhì)粘土,土質(zhì)堅(jiān)硬??稍诿瘬跬翂蟛捎萌斯ね诳坠嘧叮B續(xù)布置形成懸臂式排樁擋土墻。挖孔灌注樁施工完成后再拆除危險(xiǎn)毛石擋土墻,并將外露孔樁面修理平整。此方案安全可靠。
第三方案:采取錨桿加格構(gòu)鋼筋混凝土加強(qiáng)梁進(jìn)行加固,當(dāng)錨桿不長(zhǎng)的情況下該方案比人工挖孔灌注樁的方案較為經(jīng)濟(jì)。但由于該擋土墻后填土不密實(shí),區(qū)域較寬,需錨桿較長(zhǎng);錨桿施工時(shí)鉆孔要穿越毛石砌體,施工困難,且施工是在擋土墻外側(cè)作業(yè),隨時(shí)會(huì)發(fā)生坍塌的危險(xiǎn),危及施工人員安全,因此該方案難以實(shí)施。
綜上所述,決定采用方案二,即人工挖孔灌注樁方案。
二、排樁的設(shè)計(jì)
三、排樁的施工
四、結(jié)束語(yǔ)
由于在該校園擋土墻排險(xiǎn)工程中,能科學(xué)、合理地選擇擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式,并對(duì)支護(hù)樁進(jìn)行精心設(shè)計(jì),嚴(yán)密組織施工,因此在整個(gè)排險(xiǎn)施工過(guò)程中做到安全、有效、快速,沒(méi)有發(fā)生任何施工安全事故,而且整個(gè)施工過(guò)程不影響原有校道的使用,不影響學(xué)校的正常教學(xué)活動(dòng)。排樁擋土結(jié)構(gòu)建成至今,經(jīng)過(guò)5年的使用證明,該支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,安全、可靠,墻體立面和頂面建筑處理美觀,得到校方和上級(jí)管理部門(mén)的好評(píng)。
參考文獻(xiàn):
[1]建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范(GB50330-2 002),中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),第28頁(yè)
篇2
[關(guān)鍵詞]擋土墻;設(shè)計(jì)與施工;防水排水;回填
中圖分類號(hào):TU476.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)42-0189-01
一、引言
當(dāng)前,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,巖土工程的施工規(guī)模也在與日俱增,而擋土墻更是在其中獲得了非常廣泛的應(yīng)用,尤其在地質(zhì)不好的施工工程中,更是可以獲得更為有效的使用效果。當(dāng)時(shí)在當(dāng)前的許多擋土墻施工中,總是會(huì)暴露出許多明顯的問(wèn)題,本文正是結(jié)合這種背景,首先對(duì)擋土墻的相關(guān)理論進(jìn)行了明確,并就擋土墻設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)該注意的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討,希望可以為相關(guān)的理論和實(shí)踐提供一定的參考價(jià)值。
二、擋土墻的相關(guān)理論
擋土墻可以有效防止主體或者填土失穩(wěn)變形,因此,能夠用來(lái)支撐山坡主體或者路基填土。在巖土工程中,擋土墻是一種附屬設(shè)施,在涉及道路、橋梁、水利、房屋建筑以及鐵路中都有著非常廣泛的應(yīng)用。其可以有效達(dá)到整治滑坡、塌方、防止路基被沖刷,減少工程占地面積和數(shù)量,還可以穩(wěn)定路塹邊坡和路基的目的。
擋土墻按照原材料的不同可以分為鋼筋混凝土、混凝土、鋼板以及砌石等多種類型。同時(shí),按照高度的不同,也可以分為普通擋土墻以及高擋土墻,普通擋土墻的高度一般在五米以下,而高擋土墻的墻高則一般在八米以上。擋土墻還存在著多種不同的結(jié)構(gòu)型式,一般有裝配式、半重力式、扶壁式、衡重式、錨桿式以及重力式等類型。再有,根據(jù)施工位置的不同,擋土墻還有山坡墻、路堤墻、路坎墻以及路塹墻等。
為了保證擋土墻可以起到應(yīng)有的效果,相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)擋土墻的一些重要參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定,主要包括基底壓力驗(yàn)算、墻身強(qiáng)度驗(yàn)算以及穩(wěn)定性驗(yàn)算等方面。如在擋土墻的穩(wěn)定性驗(yàn)算方面,考慮最多的便是擋土墻擋土失穩(wěn)的破壞現(xiàn)象,這是因?yàn)閾跬翂τ捎谠趬毫Φ乃椒至ψ饔孟?,可能沿基礎(chǔ)底面發(fā)生滑動(dòng)破壞,或者在土壓力作用下?lián)跬翂⒗@墻前趾外傾破壞。因而規(guī)范就要求擋土墻基底的總摩擦力與滑動(dòng)力之比(即抗滑安全系數(shù))不得小于1.3,同時(shí)抗傾覆力矩與傾覆矩之比(即抗滑安全系數(shù))不得小于1.50。因此,在施工之前,務(wù)必要結(jié)合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范,對(duì)擋土墻的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)核算。
三、擋土墻設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)注意的關(guān)鍵問(wèn)題
在上文中論述了擋土墻的相關(guān)理論之后,下文將結(jié)合筆者的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)擋土墻在具體應(yīng)用中應(yīng)該注意的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行探討:
(1)擋土墻的設(shè)置
首先對(duì)于擋土墻的墻址設(shè)置來(lái)說(shuō),一般將其設(shè)置在邊溝的附近,在可靠的基礎(chǔ)上設(shè)置山坡的擋土墻,對(duì)墻體高度的設(shè)置要充分滿足墻頂上面的土體穩(wěn)定性要求。在對(duì)橋梁擋土墻設(shè)置時(shí),還要充分考慮當(dāng)?shù)氐乃?、地質(zhì)遺跡河道的基本情況,在設(shè)置擋土墻之后,能夠保證河道不堵塞,水流亦不會(huì)對(duì)擋土墻造成沖刷現(xiàn)象的發(fā)生;其次,縱向和橫向的設(shè)置。對(duì)于縱向設(shè)置來(lái)說(shuō),要在墻址的縱向斷面圖中對(duì)擋土墻進(jìn)行縱向的設(shè)置,在進(jìn)行設(shè)置之后將擋土墻的正面圖進(jìn)行繪制。當(dāng)擋土墻高度或者墻身出現(xiàn)變異的現(xiàn)象時(shí),要在擋土墻的橫向斷面圖中對(duì)擋土墻進(jìn)行橫向的設(shè)置。將擋土墻的墻身、排水的設(shè)施、基礎(chǔ)的形式等方面進(jìn)行確定,依據(jù)擋土墻的高度、擋土墻的類型、地基以及填土的力學(xué)指標(biāo)等繪制擋土墻的橫向斷面圖。
(2)防水及排水的處理
對(duì)擋土墻進(jìn)行防水和排水的處理,一方面是為了保證地表產(chǎn)生的水下滲造成積水現(xiàn)象的發(fā)生,另一方面防止擋土墻的墻體處于額外的水壓之下,降低冰凍時(shí)節(jié)的冰的壓力,同時(shí)減小粘性的土被水浸泡之后產(chǎn)生膨脹的壓力等。在擋土墻防水以及排水的處理中,主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容,一是對(duì)地面的防排水處理、二是對(duì)墻身的防排水處理。具體來(lái)說(shuō):
地面的防水排水處理。可以在地面設(shè)置排水溝渠,從而達(dá)到有效截引地表水的目的。在施工中,對(duì)于地面的松土以及回填的土及時(shí)進(jìn)行夯實(shí)處理,以避免出現(xiàn)地表水下滲的現(xiàn)象。在邊溝上運(yùn)用相應(yīng)的鋪砌方式進(jìn)行加固,這樣做的目的是防止水滲入到擋土墻之內(nèi)。
墻身的防水排水處理。對(duì)于墻身的防水排水來(lái)說(shuō),其主要目的是將擋土墻后面的積水進(jìn)行有效排除,最為常用的方式是在擋土墻的適當(dāng)高度增加泄水孔。在具體施工中,可以在泄水孔最低的位置到墻頂下面45cm左右的高度,填筑相應(yīng)的滲水材料作為排水層,這些填筑的滲水材料厚度要在35厘米以上。如果在施工中,需要在擋土墻上設(shè)置涵洞,還要對(duì)擋土墻的基礎(chǔ)以及墻身做相應(yīng)的防水處理,還可以采用其他的方式來(lái)保障排水的通暢,從而避免涵洞發(fā)生滲漏現(xiàn)象。
(3)沉降縫以及伸縮縫
無(wú)論對(duì)哪種擋土墻的設(shè)計(jì),都必須在構(gòu)造的實(shí)際特征之下,合理設(shè)置收縮、沉降以及膨脹的變形縫。首先,在設(shè)置沉降縫時(shí),要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃?、地質(zhì)條件以及擋土墻本身的高度、新斷面變化情況進(jìn)行設(shè)置,這樣做的目的可以有效防止擋土墻因?yàn)橐陨显虺霈F(xiàn)裂縫現(xiàn)象。再有,如果擋土墻周?chē)牡刂窏l件呈現(xiàn)曲線形狀時(shí),可以采取折線的手段對(duì)擋土墻進(jìn)行設(shè)置。尤其要重視擋土墻在折線轉(zhuǎn)折的地方處理,這里往往容易發(fā)生沉降縫斷裂的現(xiàn)象。其次,對(duì)擋土墻伸縮縫的設(shè)置,主要是針對(duì)擋土墻因?yàn)闇囟茸兓菀壮霈F(xiàn)的裂縫現(xiàn)象。要尤其主要的是,如果擋土墻需要和其他的建筑物進(jìn)行連接,要將伸縮縫設(shè)置在擋土墻與其他建筑物的連接支出。
(4)擋土墻的回填
在擋土墻的施工過(guò)程中,對(duì)墻背的回填材料是非常重要的,選取的回填材料務(wù)必能夠保障填土墻的正常使用。在擋土墻的回填中,選取的回填材料要具有排水容易、較強(qiáng)的透水性以及抗剪性等特征,此類材料中比較合適的選擇如礫石類的土以及砂類的土等等。選用的回填材料務(wù)必保證性能良好,不可以選用容易收縮和膨脹的材料。在回填時(shí)要認(rèn)真檢查材料中是否含有雜物或者生活垃圾,這些都會(huì)極大地影響填土效果,繼而影響擋土墻的建設(shè)質(zhì)量。當(dāng)前,還存在這么一種情況,有些時(shí)候必須使用粘性土作為回填材料,在施工過(guò)程中可以加入適量的石塊,也可以加入適量的石灰,這樣經(jīng)過(guò)攪拌之后就成為了石灰土,要嚴(yán)格注意攪拌時(shí)石灰以及水量的控制,同時(shí)在擋土墻的背面要設(shè)置連續(xù)的排水層。當(dāng)擋土墻在浸水的環(huán)境時(shí),擋土墻的背面要選用具有良好的透水性、性能穩(wěn)定的材料進(jìn)行回填。在回填施工的時(shí)候,一方面要回填均勻,另一方面要平整?;靥畈牧系捻斆嬉凑找筮M(jìn)行橫坡的設(shè)置。特別注意的是,在擋土墻后面一米左右的范圍之內(nèi),最好不要有大型機(jī)械的的施工作業(yè),壓實(shí)上采用小型機(jī)械進(jìn)行壓實(shí),這樣就可以有效保障擋土墻的墻體不會(huì)受到破壞,從而有效保障擋土墻的建設(shè)質(zhì)量。因此,在回填的施工過(guò)程中,要嚴(yán)格按照要求和規(guī)范進(jìn)行。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,擋土墻在巖土工程中具有非常重要的作用,由于其具有施工簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及較高的穩(wěn)定性使得其在相關(guān)領(lǐng)域中獲得了非常廣泛的應(yīng)用。在工程實(shí)踐中,要對(duì)擋土墻施工中的重點(diǎn)工序進(jìn)行反復(fù)研究,采用合理的有效措施來(lái)最終保障擋土墻的施工質(zhì)量以及使用壽命。
參考文獻(xiàn):
[1]趙克儉,馬金亮. 重力式擋土墻在基坑支護(hù)搶險(xiǎn)工程中的運(yùn)用[J]. 四川建筑,2013,05:120-122.
篇3
1.1重力式擋土墻
我們都知道,目前在我國(guó),重力式擋土墻是很常用的一種擋土墻,這種重力墻是以擋土墻自身重力來(lái)維持擋土墻在土體側(cè)壓力作用下穩(wěn)定的設(shè)施。此款擋土墻可用石塊磚塊和混凝土預(yù)制塊作為砌體,另外一種形式就是采用片石混凝土或混凝土進(jìn)行整體澆筑;它具有體積、重量大的特點(diǎn),在軟弱地基上修建重力式擋土墻時(shí)往往受到承載力的限制,在國(guó)內(nèi),主要應(yīng)用于鐵路、公路、水利、礦山等領(lǐng)域。據(jù)科學(xué)檢測(cè),根據(jù)擋土墻墻背的坡度又可將重力式擋土墻分為仰斜式擋土墻、俯斜式擋土墻、直立式擋土墻三種類型。如果擋土墻墻體太高,那么需要耗費(fèi)的建筑材料也就會(huì)越多,采用重力式擋土墻在經(jīng)濟(jì)上也不劃算。在地基較好同時(shí)擋土墻高度合適,建筑所在地又有石料可用的情況下,重力式擋土墻就應(yīng)該是首選。重力式擋土墻一般不配鋼筋,在墻高在6m以下,地層穩(wěn)定且開(kāi)挖土石方時(shí)不會(huì)危及相鄰建筑物安全的情況下使用時(shí),他的經(jīng)濟(jì)效益是特別明顯的。
1.2懸臂式擋土墻
除了重力式擋土墻,另外一種懸臂式擋土墻又稱為扶臂式擋土墻,它的主要特點(diǎn)是主要靠底板上的填土重量來(lái)維持穩(wěn)定的擋土墻。懸臂式擋土墻由底板和固定在底板上的直墻構(gòu)成,構(gòu)件有立壁、趾板及踵板三個(gè)鋼筋混凝土。這類擋土墻墻體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,施工起來(lái)也很方便,能適應(yīng)較松軟的地基,當(dāng)墻很高時(shí),立壁下部的彎矩很大大,材料用量增多,經(jīng)濟(jì)會(huì)有很大影響,此時(shí)應(yīng)該采用扶壁式擋土墻。
2.擋土墻與水利水電工程的應(yīng)用結(jié)合
2.1擋土墻在水工的凍脹設(shè)計(jì)
在我國(guó)的東北地區(qū),天氣寒冷,凍脹是很常見(jiàn)的問(wèn)題,那么它是什么原因造成的呢?是的,溫度過(guò)低時(shí),土中水分子凍結(jié)、凝結(jié)成冰體積增長(zhǎng)就會(huì)引起土體膨脹、地面不均勻而隆起的現(xiàn)象。凍脹力如果作用在建筑物、構(gòu)筑物和道路上,會(huì)造成很大的破壞,嚴(yán)重者還會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。因此水工擋土墻在凍脹環(huán)境下的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。根據(jù)《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》,我們可以知道,在需要考慮水工擋土墻凍脹設(shè)計(jì)的地區(qū)需按規(guī)范要求對(duì)擋土墻的尺寸、重量進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì),根據(jù)擋土墻的高度選擇計(jì)算荷載,下一步確定工程設(shè)計(jì)凍深,計(jì)算點(diǎn)地表凍脹量、最大單位水平凍脹力標(biāo)準(zhǔn)值及墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,研究技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照計(jì)算結(jié)果進(jìn)行擋土墻在凍脹條件下的設(shè)計(jì)。
2.2承重式擋土墻在水工中的施工技術(shù)
承重式擋土墻在水利水電工程中的施工技術(shù)有什么需要特別注意的呢?重力式擋土墻施工時(shí)的埋置深度、施工材料及施工時(shí)所在不同場(chǎng)地的不同應(yīng)對(duì)方法的選擇對(duì)擋土墻整體的穩(wěn)定性及安全性均具有較大王冬梅綏化市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院的影響,設(shè)計(jì)時(shí)需要格外注意。重力式擋土墻的埋置深度是其建造中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié),與擋土墻的穩(wěn)定性、安全性有緊密聯(lián)系,因此施工過(guò)程中應(yīng)首先嚴(yán)格根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋置的深度。例如基底層為土層時(shí),埋置深度應(yīng)大于等于1m,并且在基底適當(dāng)位置做砂石墊層;相同的,當(dāng)基底的土壤較軟時(shí),說(shuō)明著基底有很多水分,需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉痘庸烫幚恚駝t就會(huì)對(duì)后續(xù)工作埋下較大隱患;當(dāng)基底是巖石的時(shí)候,應(yīng)該將其巖層進(jìn)行全部清除,基坑開(kāi)挖之前,為了讓防止地表水對(duì)重力式擋土墻的侵蝕,還要在地面進(jìn)行一定的排水工作,為了施工方便,一般大于基礎(chǔ)外援邊線一米或半米基坑開(kāi)挖是最基本的原則;基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的暴露是特別忌諱的,如果讓基坑經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的暴曬和腐蝕,就會(huì)降低基底的承載能力,所以基坑開(kāi)挖后要盡快進(jìn)行擋土墻的施工。基坑完成之后要進(jìn)行施工材料的準(zhǔn)備,擋土墻的砌塊要選用硬度較大的塊體,同時(shí)砂漿配合比與其流動(dòng)性也必須滿足相應(yīng)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求,并建立與其相應(yīng)的檢查機(jī)制,在設(shè)計(jì)的同時(shí)可以隨時(shí)檢查砂漿的配合比與流動(dòng)性是否符合設(shè)計(jì)要求,在此前提下砂漿一定要攪拌充分并均勻,嚴(yán)格保證石塊之間的灰縫填充密實(shí)無(wú)間。除此之外還需要注意砂漿的運(yùn)輸,在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中,應(yīng)該嚴(yán)格檢查砂漿的質(zhì)量和稠度,特別在冬季寒冷氣候進(jìn)行施工時(shí),注意砂漿對(duì)砌筑強(qiáng)度的影響性,對(duì)塊石進(jìn)行砌筑之前,一定要保證基底已經(jīng)干凈整潔。
2.3擋土墻在水工中的排水措施
不管是建筑施工工程,還是水利水電工程中,排水措施都非常重要,嚴(yán)重者甚至影響整個(gè)工程的進(jìn)度和質(zhì)量,依據(jù)所施工的目標(biāo),排水甚至貫穿于整個(gè)施工過(guò)程中,是施工中需要格外注意的項(xiàng)目,在設(shè)計(jì)時(shí)需要依據(jù)嚴(yán)重程度再行詳細(xì)設(shè)計(jì),水利水電工程的排水較建筑工程更重要一些,尤其是水利水電工程中的擋土墻施工中的排水措施。水利水電工程中擋土墻排水系統(tǒng)的設(shè)置主要包括地面排水以及墻身排水兩個(gè)方面。地面排水設(shè)置主要有地面排水溝、截引地表水和地面水下滲等方法,在有需要的情況下,除上述方法外還需要設(shè)置鋪砌層;墻身排水系統(tǒng)的設(shè)置的作用主要是排出墻后積水,此項(xiàng)工作設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在泄水孔的孔眼大小、安裝位置及安裝坡度上。
3結(jié)語(yǔ)
篇4
關(guān)鍵詞:路基邊坡;穩(wěn)定性;樁基托梁擋土墻;加筋土擋土墻
中圖分類號(hào):TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1概述
隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,新建道路工程越來(lái)越多,對(duì)新建道路工程的景觀、綠化、美化提出了更高的技術(shù)要求。如何尋找一種新的支護(hù)方式能將城市道路高邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與景觀綠化有機(jī)的融合在一起,既能起到工程支護(hù)的目的,又能到達(dá)景觀綠化的效果。
宜昌市發(fā)展大道作為宜昌市西陵經(jīng)濟(jì)園區(qū)連通南北的城市道路主干線,在其改擴(kuò)建工程中,在K2+490——K2+600處原設(shè)計(jì)為樁基托梁擋土墻方案,后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形、地貌及地質(zhì)條件,充分考慮道路的安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等因素,決定在路基填方高邊坡改用無(wú)面板加筋土擋土墻支護(hù)形式方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中秉承“生態(tài)、環(huán)保、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)”的理念,既滿足了道路運(yùn)行安全性,同時(shí)較樁基托梁擋土墻方案節(jié)省了工程投資,還達(dá)到了生態(tài)、環(huán)保、美觀的效果。本文將對(duì)比兩種形式的設(shè)計(jì)方案,詳細(xì)介紹無(wú)面板加筋土擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)、穩(wěn)定性分析、景觀設(shè)計(jì)等技術(shù)要點(diǎn)。
2工程慨況
本項(xiàng)目地處鄂西山地和江漢平原過(guò)渡的丘陵地帶,地貌類型為侵蝕剝蝕低丘陵,丘陵山頂高程一般為120m-200m,呈渾圓狀或緩坡形,溝谷開(kāi)闊,高程一般為80m-140m。工程區(qū)位于發(fā)展大道右側(cè),場(chǎng)區(qū)交通方便,地形相對(duì)平坦,工程條件好。工程區(qū)覆蓋層以人工填土為主,下伏基巖為白堊系下統(tǒng)五龍組粉、細(xì)砂巖夾泥巖。在區(qū)域構(gòu)造上位于新華夏系第二沉降帶的次級(jí)構(gòu)造-宜昌單斜凹陷的北西端。巖層產(chǎn)狀140-135°<3-4°,巖體裂隙不甚發(fā)育,主要見(jiàn)兩組:①<72°,裂面不平,閉合,延伸長(zhǎng)0.5m-1.0m,線密度3條/m;②174°<79°,列面較平,閉合,延伸長(zhǎng)0.3m-0.8m,線密度3條/m。兩者切割關(guān)系為互切。綜合評(píng)價(jià),工程區(qū)未見(jiàn)明顯的對(duì)擬建工程有明顯的斷裂、褶皺等構(gòu)造存在,場(chǎng)地是穩(wěn)定的。
3無(wú)面板加筋土擋土墻設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介
無(wú)面板土工格柵加筋土擋土墻又稱反包式或包裹式加筋土擋土墻,其形式為柔性結(jié)構(gòu)。在回填路基中加入土工格柵后,可承受抗拉、抗壓和抗剪作用,能顯著提高回填路基的整體強(qiáng)度,從而確?;靥盥坊姆€(wěn)定性;通過(guò)土-筋材維持穩(wěn)定,能安全的將回填路基邊坡修筑的很陡,甚至直立,能承受地基的沉降變形;充分利用土-筋材的共同作用,使得擋土墻對(duì)地基承載力要求相對(duì)較低,適應(yīng)性、整體性更好。而墻面是由網(wǎng)眼袋填土再由土工格柵反包而成,每層土工格柵是由專用連接棒連接,從墻腳到墻頂至下而上形成整體,從而提高了加筋土擋土墻的整體性和穩(wěn)定性。網(wǎng)眼袋內(nèi)填土已混合適宜當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的草籽、灌木籽、花籽等,經(jīng)數(shù)月后生長(zhǎng)形成綠色生態(tài)墻面。既保護(hù)了土工格柵的使用安全,又美化了擋土墻工程的環(huán)境。無(wú)面板土工格柵加筋土擋土墻是目前應(yīng)用最多的一種擋土墻形式,經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。該方案預(yù)算總造價(jià)為154.61萬(wàn)元,計(jì)劃施工工期需要45天。
4無(wú)面板加筋土擋土墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
與傳統(tǒng)重力式擋土墻相比,具有以下特點(diǎn):
(1)屬柔性結(jié)構(gòu),比傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)擋土墻能更好的適應(yīng)地基變形,在不良地基處采用尤能顯示其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)。另外,據(jù)相關(guān)資料報(bào)道,無(wú)面板加筋土擋土墻這種結(jié)構(gòu)比剛性擋土墻有更好的抗地震能力。
(2)能節(jié)省工程投資,擋土墻可以做得高且陡,能有效的節(jié)約用地和填筑用料。具有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。
(3)坡面采用綠化防護(hù),對(duì)綠化、美化環(huán)境,恢復(fù)自然生態(tài),有著較好的環(huán)境效益。
(4)施工方便快捷,能有效的縮短施工工期,保證施工質(zhì)量。
(5)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)日漸成熟。經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展,加筋土技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、港口、水利、市政及生態(tài)環(huán)保工程等領(lǐng)域。
5無(wú)面板加筋土擋土墻穩(wěn)定性分析
加筋土設(shè)計(jì)主要考慮外部穩(wěn)定性分析,內(nèi)部穩(wěn)定性分析和整體穩(wěn)定性分析。采用朗肯土壓力理論計(jì)算土壓力,采用極限平衡法計(jì)算內(nèi)部與外部的穩(wěn)定性。內(nèi)部穩(wěn)定性分析:土工格柵所必需的抗拉強(qiáng)度、最少加筋層數(shù)、最小加筋長(zhǎng)度和連接強(qiáng)度以確保加筋體呈剛性狀態(tài)。外部穩(wěn)定性分析:該步驟將確定加筋區(qū)的幾何尺寸。
外部失穩(wěn)包括:滑移破壞、傾覆破壞、地基失穩(wěn)破壞,因該加筋擋墻基礎(chǔ)采用樁結(jié)合混凝土基礎(chǔ)處理,則加筋擋墻不考慮地基承載力破壞形式,僅對(duì)承載力提出要求。計(jì)算中考慮加筋土整體抗滑移及抗傾覆安全系數(shù)。
內(nèi)部穩(wěn)定性分析包括:格柵斷裂、格柵撥出及圓弧滑動(dòng)。
本設(shè)計(jì)因?qū)咏顡鯄A(chǔ)又承載力要求,則可認(rèn)為滑動(dòng)面2,3安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求,僅考慮滑動(dòng)面1的安全系數(shù),計(jì)算墻背填土與加筋擋墻部分的整體穩(wěn)定性。
該項(xiàng)目取11米高度設(shè)計(jì),參數(shù)取值如下1
經(jīng)過(guò)計(jì)算求得加筋擋墻下部12層間距為0.3m,上部13層間距為0.6m,擋墻考慮到滑動(dòng)擋墻埋深0.6m。格柵最小抗拉撥安全系數(shù)FSP=13.434,格柵強(qiáng)度安全系數(shù)FSS=1.570,加筋擋墻最弱滑動(dòng)面安全系數(shù)FS=1.366(圓心X=-5.3 Y=22.26,半徑R=22.88)。整體滑動(dòng)最不利安全系數(shù)FSd=1.378(圓心X=-2.12 Y=19.08,半徑R=19.33)。
由上述結(jié)論可知,加筋擋墻的內(nèi)部穩(wěn)定性、外部穩(wěn)定性及整體穩(wěn)定性安全系數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求。
6無(wú)面板加筋土擋土墻與樁基托梁擋土墻設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較
對(duì)于本項(xiàng)目而言,兩個(gè)設(shè)計(jì)方案均建立在本路段地質(zhì)詳勘的基礎(chǔ)上,且滿足路基邊坡穩(wěn)定的需要,但各方案又具有自身的特點(diǎn),在項(xiàng)目施工方案論證過(guò)程中主要從以下方面進(jìn)行了比選:
(1)從施工難易程度比較
樁基托梁擋土墻方案需先進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工,而本項(xiàng)目路基邊坡橫坡較陡,施工作業(yè)場(chǎng)地狹小,施工難度相對(duì)較大。
(2)從施工工期角度比較
樁基托梁擋土墻方案計(jì)劃工期100天,而無(wú)面板加筋土擋土墻方案只需要45天。
(3)從施工風(fēng)險(xiǎn)角度比較
由于該路段施工作業(yè)場(chǎng)地受限,若采用樁基托梁擋土墻方案則需通過(guò)人工挖孔方式施工,設(shè)計(jì)最大樁長(zhǎng)為18米,施工風(fēng)險(xiǎn)較大。
(4)從工程投資角度比較
樁基托梁擋土墻方案預(yù)算總造價(jià)為198.32萬(wàn)元,無(wú)面板加筋土擋土墻方案預(yù)算總造價(jià)為154.61萬(wàn)元,采用后者可節(jié)省投資43.71萬(wàn)元。
(5)從環(huán)境保護(hù)角度比較
無(wú)面板加筋土擋土墻是一種在土中加入加筋材料而形成的復(fù)合體,外觀配以綠色攀爬植物或植草,避免了圬工構(gòu)造物生硬且不利環(huán)保。
結(jié)語(yǔ)
加筋土擋土墻具有施工工藝簡(jiǎn)單、施工工期短、節(jié)約用地、環(huán)保美觀及造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、建筑、水利等行業(yè)中,發(fā)展應(yīng)用前景極其廣闊。
參考文獻(xiàn)
篇5
關(guān)鍵詞:水利工程施工;擋土墻施工;基底斜坡;墻趾設(shè)計(jì)
0前言
在我國(guó)水利工程施工的過(guò)程中,很多的工程施工都在應(yīng)用擋土墻施工作為加固的一種技術(shù)手段。其中就包括了引水工程建設(shè),水庫(kù)工程建設(shè)以及水電站工程建設(shè)和其他渠道工程建設(shè)等。在整個(gè)水利工程施工建設(shè)的過(guò)程中,擋土墻施工建設(shè)非常關(guān)鍵和重要,尤其是近些年在水災(zāi)不斷發(fā)生的情況下,水利工程施工建設(shè)非常重視擋土墻施工建設(shè),因此擋土墻施工建設(shè)一旦出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題,整個(gè)水利工程的穩(wěn)定性和安全性就會(huì)受到非常大的影響,會(huì)帶來(lái)非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。除了能夠起到很好的加固效果之外,擋土墻施工還能夠起到排水以及抽水等功能。目前擋土墻建筑目前已經(jīng)成為我國(guó)很多中小河流的一個(gè)非常重要的中樞系統(tǒng)。在建設(shè)的過(guò)程中,擋土墻會(huì)根據(jù)不同的施工等級(jí)和施工要求,采取不同的施工技術(shù)。因此在擋土墻施工的過(guò)程中,尤其是施工技術(shù)的選擇上,我們要根據(jù)不同的施工等級(jí)要求進(jìn)行施工技術(shù)的選擇,只有這樣才能夠有效的保證擋土墻的施工質(zhì)量,保證水利工程的整體加固性能。
1水利工程施工中擋土墻施工級(jí)別的有效劃分
在水利工程建設(shè)施工的過(guò)程中,我們根據(jù)施工材料的不同,也會(huì)選擇不同的施工技術(shù)。其中擋土墻施工的過(guò)程中最常選用的施工材料就是混凝土材料。因此在混凝土擋土墻施工的過(guò)程中,我們能夠根據(jù)相應(yīng)的建筑級(jí)別需求進(jìn)行施工級(jí)別的劃分。一般情況下,作為重要的防洪建筑,擋土墻的施工級(jí)別可以根據(jù)防洪等級(jí)需求的不同分為4個(gè)等級(jí)。一級(jí)擋土墻施工;二級(jí)擋土墻施工,三級(jí)擋土墻施工以及四級(jí)擋土墻施工。這一等級(jí)的劃分是按照人們?cè)馐芎樗畵p害的不同程度劃分的。我們?cè)趯?shí)際的水利工程擋土墻施工中,首先要做的就是確定水利工程的建筑施工級(jí)別,在確定施工級(jí)別的過(guò)程中,我們還可以參考相關(guān)的文獻(xiàn)資料作為輔助參考。擋土墻施工的地點(diǎn)非常多,其中較為重要的一個(gè)就是擋土墻建設(shè)在水利工程防洪堤壩建筑上,一旦擋土墻建設(shè)在防洪堤壩上,就要求我們?cè)诮ㄔO(shè)擋土墻的過(guò)程中給予更好的建設(shè)等級(jí)。擋土墻在很大程度上可以當(dāng)作防洪堤來(lái)使用,因此一旦擋土墻出現(xiàn)了安全質(zhì)量問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果,同時(shí)擋土墻的修復(fù)也是非常復(fù)雜和困難的,正是由于這一原因,我們?cè)趽跬翂κ┕さ倪^(guò)程中,要正確地選擇施工技術(shù),合理并且細(xì)化施工的各個(gè)環(huán)節(jié)。在擋土墻施工的過(guò)程中,雖然我們可以根據(jù)施工等級(jí)來(lái)選擇施工技術(shù),但是根據(jù)實(shí)際情況以及安全性考量,在擋土墻施工的過(guò)程中,施工等級(jí)的選擇和確定往往是提升一個(gè)施工等級(jí),確保擋土墻的施工安全和穩(wěn)定。擋土墻在施工的過(guò)程中,我們可以分為2種施工,一種是無(wú)擋水的擋土墻施工技術(shù),另一種是擋水的擋土墻施工技術(shù)。在擋土墻需要擋水的時(shí)候,我們的施工等級(jí)就要相應(yīng)的提升一級(jí),讓擋土墻的施工效果得到提升,保證擋土墻的施工效果和質(zhì)量。在擋土墻無(wú)擋水施工的時(shí)候,擋土墻主要起到泄洪的效果,這一情況下,我們雖然不需要刻意提升擋土墻的建筑等級(jí),但是要嚴(yán)格地按照擋土墻的實(shí)際等級(jí)進(jìn)行施工,保證施工質(zhì)量。擋土墻施工的時(shí)候,我們不允許出現(xiàn)頂部溢水的情況,這樣就會(huì)很大程度地降低擋土墻的建設(shè)效果和作用。
2水利工程施工中擋土墻的施工技術(shù)主要特點(diǎn)
2.1擋土墻施工技術(shù)中對(duì)基底處理的施工技術(shù)
在擋土墻施工的過(guò)程中,最重要的一項(xiàng)施工就是對(duì)于基底的有效處理。在處理基底的過(guò)程中,我們要對(duì)基底周邊的施工土質(zhì)以及施工環(huán)境進(jìn)行全面的考察和分析,只有這樣才能夠選擇合理的施工技術(shù)方案,通常情況下,在處理基底的時(shí)候,我們主要是對(duì)基底的施工地表以及相應(yīng)的挖臺(tái)階進(jìn)行處理。在進(jìn)行基底覆蓋施工的時(shí)候,我們可以通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行覆蓋施工,然后通過(guò)壓路機(jī)等設(shè)備進(jìn)行基底的覆蓋壓實(shí)施工。需要注意的一點(diǎn)是在基底壓實(shí)施工的時(shí)候,不能夠?qū)跬翂Φ钠渌┕すば蛟斐筛蓴_,要保證擋土墻的其他施工工序正常進(jìn)行?;滋幚硗戤吅?,施工單位還要對(duì)基底處理施工進(jìn)行二次檢查,保證基底處理施工的施工技術(shù)以及施工質(zhì)量達(dá)到施工規(guī)范中的要求,為擋土墻的后續(xù)施工提供保障。
2.2擋土墻施工技術(shù)中模板施工技術(shù)
在基底處理施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后,我們就要進(jìn)行模板的搭建施工。在進(jìn)行模板搭建施工的時(shí)候,我們要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件來(lái)選擇施工模板的大小尺寸。在模板制造的時(shí)候,我們通常會(huì)應(yīng)用到凹榫和凸榫,為了有效地保證凹榫和凸榫能夠有效地進(jìn)行模板施工,我們要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇施工設(shè)備的大小。在模板制作的時(shí)候,我們一般會(huì)使用定型鋼來(lái)制作模板。在模板連接的時(shí)候,我們一般使用螺栓等緊固件進(jìn)行模板的連接。需要注意的一點(diǎn)是,在模板制作的過(guò)程中,模板材料是可以重復(fù)利用的,因此為了有效地節(jié)約成本,在保證模板施工質(zhì)量的前提下,盡量循環(huán)利用模板,避免出現(xiàn)施工材料浪費(fèi)的情況,增加施工成本。
2.3擋土墻施工技術(shù)中的混凝土施工技術(shù)
在模板支護(hù)施工完成之后,我們就要進(jìn)行混凝土的澆筑施工,這是非常關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié),施工質(zhì)量直接影響到擋土墻的施工質(zhì)量和使用效果。在進(jìn)行片石混凝土作業(yè)時(shí),摻入混凝土中的片石要控制在20%以內(nèi),要求片石抗壓等級(jí)強(qiáng)度可達(dá)到規(guī)定要求。此外,片石要使用強(qiáng)度高、耐風(fēng)化、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的石料。施工時(shí),作業(yè)人員要保證片石表面清潔,并處于飽水狀態(tài)下。進(jìn)行施工時(shí)要均勻擺放片石。在模板和片石之間布置保護(hù)層,避免基礎(chǔ)出現(xiàn)露石和空洞等情況。混凝土澆筑完成后,采用插入式振搗器進(jìn)行振搗施工,保證擋土墻的混凝土施工質(zhì)量可達(dá)到要求。防止擋土墻滲透和使排水合理也是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的諸多因素之一。一點(diǎn)點(diǎn)的滲透可能給整個(gè)擋土墻結(jié)構(gòu)帶來(lái)毀滅性的后果,由于水工混凝土擋土墻投入使用后日夜承受著水的沖擊,一點(diǎn)點(diǎn)的滲透在長(zhǎng)期的水流作用下會(huì)慢慢變大,當(dāng)遇上洪水險(xiǎn)情之后這種滲透會(huì)以更快的速度擴(kuò)張。
篇6
關(guān)鍵詞:擋土墻外傾;全粘錨桿錨固
1.概況
公路高路基或高路塹擋土墻在服役期間由于受到常年的行車(chē)荷載作用,路基側(cè)向土壓力日積月累的對(duì)擋土墻抗傾覆能力的作用力形成累計(jì)堆擠性威脅,特別是在每年夏秋雨季暴雨和連綿不斷的陰雨的沖刷、浸蝕下,會(huì)導(dǎo)致?lián)跬翂?nèi)路基被掏空,墻外基礎(chǔ)沉陷變形,最終導(dǎo)致?lián)跬翂φ麄€(gè)墻體向外傾斜或者倒塌,嚴(yán)重影響到公路交通的正常營(yíng)運(yùn)。對(duì)于倒塌的擋土墻需要重新修建。如果擋土墻的整個(gè)墻體沒(méi)有受到實(shí)質(zhì)性的破壞和損傷,僅僅是墻體向外傾斜,此時(shí)說(shuō)明該擋墻已經(jīng)達(dá)到瀕臨倒塌的臨界狀態(tài)了,此時(shí)如果不采取措施,極有可能在下一次雨季到之際發(fā)生頭然倒塌事故,對(duì)于此種病害,我們要力求防患于未然,盡早予以治理,治理的辦法就是用全粘錨桿進(jìn)行加固。
省道S243郭木線(汝陽(yáng)、嵩縣境)公路水毀修復(fù)工程擋土墻傾斜加固位于嵩縣境山嶺重丘區(qū)K244+274.5~K244+305路段。工程原貌為頂寬0.5米。高7.5米俯斜式漿砌片石路堤擋土墻。
2011年六月上旬,我院受洛陽(yáng)市公路局的委托,對(duì)省道S243郭木線(汝陽(yáng)、嵩縣境)公路水毀工程進(jìn)行外業(yè)踏勘。在踏勘調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)由于水毀路面、路基開(kāi)裂導(dǎo)致該路段擋土墻整體向外傾斜7厘米,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察,原擋土墻整體結(jié)構(gòu)較好,未出現(xiàn)墻面開(kāi)裂現(xiàn)象(如右圖示)。
2.設(shè)計(jì)方案
2.1設(shè)計(jì)方案
我院有關(guān)技術(shù)人員根據(jù)外業(yè)勘測(cè)資料、對(duì)該路段水毀工程的擋土墻加固方案進(jìn)行了認(rèn)真的研究。研究認(rèn)為:鑒于現(xiàn)有擋土墻頂部外傾7cm,為防止擋墻在外界因素作用下再次產(chǎn)生較大的滑移導(dǎo)致整個(gè)墻體倒塌。故確定設(shè)計(jì)加固方案如下:
在現(xiàn)有墻面鉆孔,用全粘錨桿進(jìn)行錨固。錨桿穿過(guò)路基直接插入內(nèi)側(cè)巖石山體內(nèi)。
根據(jù)庫(kù)倫假定理論計(jì)算主動(dòng)土壓力,確定錨桿軸向拉力和錨桿分布、計(jì)算錨桿與注漿體的粘結(jié)長(zhǎng)度、錨固鋼筋面積及錨桿分布間距。
2.2設(shè)計(jì)計(jì)算
2.2.1主動(dòng)土壓力計(jì)算
由理正程序計(jì)算得出:主動(dòng)土壓力在水平方向的側(cè)向壓力EX,=141.38KN
2.2.2計(jì)算錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值
(1)計(jì)算錨桿軸向錨固力標(biāo)準(zhǔn)值
根據(jù)GB50330-2002《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》計(jì)算錨桿軸向錨固力標(biāo)準(zhǔn)值Nak=Htk/cosa
式中:Nak——錨桿軸線拉力標(biāo)準(zhǔn)值(KN)
Htk——錨桿所受水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值(KN)
a——錨桿傾角。
代入式計(jì)算得 錨桿軸向錨固力標(biāo)準(zhǔn)值為146.37KN
(2)計(jì)算錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值
錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值Na=γQNak
式中:Na——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值,(KN)
γQ——荷載分項(xiàng)系數(shù),可取1.3
代入式計(jì)算得 錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值為190.28KN
2.2.3錨桿截面面積驗(yàn)算
錨桿截面面積按下式計(jì)算
As≥γo*Na/(ξ2*fy) =190.28/90.69×900
式中:Na—錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值(KN);
fy—錨桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,依規(guī)范取735、935級(jí)精軋螺紋鋼屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取900ΜPa;
ξ2—錨桿抗拉工作條件系數(shù),取0.69;
γo—邊坡工程重要系數(shù),取1.0;
代入計(jì)算得:錨桿截面面積As≥3.064x10-4m2
根據(jù)JTG D30-2004《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算錨桿錨固長(zhǎng)度為7米,自由端為5米,錨孔直徑0.05米;確定設(shè)置3排錨桿上下梅花形錯(cuò)落布置,錨桿間距為1.5×1.5(m)。
3.施工工藝
3.1用全站儀進(jìn)行測(cè)量,按設(shè)計(jì)位置布置錨孔位,用風(fēng)鉆鑿孔,鉆孔孔眼方向與墻面法線呈15度角,鉆孔進(jìn)入巖體,退鉆桿時(shí),利用高壓風(fēng)洗孔,吹盡孔內(nèi)浮渣。
3.2 M-30水泥砂漿水灰比為0.45,灰砂比例1:1,水泥經(jīng)拌和均勻后,盛入壓漿機(jī),漿液過(guò)篩,啟動(dòng)壓漿機(jī)注漿,為使?jié){液在壓力作用下向孔壁四周四下擴(kuò)滲,應(yīng)保持一定的注漿壓力,當(dāng)漿液從孔口溢出時(shí),即停止注漿,同時(shí)套上鋼墊板旋緊螺母,可采用壓漿機(jī)罐與壓漿機(jī)結(jié)合,多級(jí)輸送,注漿前用清石灰水將注漿管沖洗。錨固施工結(jié)束后,應(yīng)將每個(gè)錨頭用C-30小石子砼封閉,封頭砼施工按照頂寬20×20厘米,底寬40×40厘米正四棱臺(tái)形控制,外露錨桿頂端砼保護(hù)層厚度不小于2厘米。
4.施工要求
4.1錨桿實(shí)驗(yàn)
在錨固施工初期應(yīng)進(jìn)行錨桿錨固拉拔實(shí)驗(yàn),錨桿實(shí)驗(yàn)包括基本實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)收實(shí)驗(yàn),錨桿的試驗(yàn)數(shù)量可按工作錨桿的5%控制。
4.2施工監(jiān)測(cè)
施工期間為保證施工安全,應(yīng)設(shè)專人觀測(cè)擋土墻外傾變化,如果發(fā)現(xiàn)擋土墻有外傾變化情況,應(yīng)及時(shí)采取防護(hù)措施。
篇7
[關(guān)鍵詞]擋土墻 擋墻選型 擋墻設(shè)計(jì)
[中圖分類號(hào)] TU476+.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2014)-4-325-2
1公路常用擋土墻的主要類型、特點(diǎn)及適用范圍
擋土墻是承受土壓力,防止土體滑塌的墻式構(gòu)造物。常用擋土墻形式大致為:重力式擋土墻、懸臂式和扶壁式擋土墻、樁板式擋土墻、錨桿擋土墻、加筋擋土墻、錨定板擋土墻等。各類型擋墻的特點(diǎn)不同,適用范圍也不完全相同,其特點(diǎn)及適用范圍分述如下:
1.1重力式擋土墻
重力式擋土墻是依靠墻體自重來(lái)抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力單一、施工技術(shù)成熟、取材方便等特點(diǎn)。可細(xì)分為仰斜式、垂直式、俯斜式、折線式、衡重式、臺(tái)階式等;其中垂直式、折線式、臺(tái)階式這三種形式的代表性不強(qiáng),在此不做專門(mén)分析。
1.1.1仰斜式擋土墻
仰斜式擋土墻是最常用的重力式擋土墻,其面坡、背坡均內(nèi)傾,面坡一般不宜緩于0.3,背坡不宜緩于0.25。與其他重力式擋墻相比,其優(yōu)點(diǎn)為每延米圬工最省、抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性好,地基承載力要求低。缺點(diǎn)是當(dāng)?shù)匦味妇r(shí),墻高增加過(guò)快,其占地面積較大,墻背坡率內(nèi)傾,墻背填土不易壓實(shí),墻高不能做太高,最大墻高不宜超過(guò)10m,墻高過(guò)大則抗滑穩(wěn)定性將明顯降低。適用于地形平緩,地面橫坡緩于1:2須限制放坡的路段;擋墻高度較小,最大墻高小于10m的路段;地質(zhì)條件一般,地基承載力尚可的路段。
1.1.2俯斜式擋土墻
俯斜式擋土墻與仰斜式擋土墻最大區(qū)別是其面坡垂直、背坡外傾,坡率1:0.25~0.4,不宜緩于0.4。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便易施工,墻背坡率外傾,墻背填土易壓實(shí)。缺點(diǎn)是抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性不如仰斜式和衡重式擋土墻;背坡外傾,墻踵向路基內(nèi)延伸,地形較陡時(shí)挖基量大;因受力條件限制,適用于低矮擋墻,最大墻高不宜超過(guò)6m。適用于墻高不超過(guò)6m,地形平坦,老路改擴(kuò)建需要限制放坡的路段(如穿越農(nóng)田區(qū))。
1.1.3衡重式擋土墻
利用作用于墻背衡重臺(tái)構(gòu)造上的填土重力和墻體重心后移而抵抗土體側(cè)壓力的擋墻稱為衡重式擋土墻。其優(yōu)點(diǎn)是面坡陡直,可迅速收縮坡腳,降低墻高;利用衡重臺(tái)分擔(dān)上部填土的土壓力并使全墻重心的后移來(lái)增加墻身的穩(wěn)定,其抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性較好;當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好時(shí),墻高可做到12m以上,其穩(wěn)定性依然較好。缺點(diǎn)是因自身結(jié)構(gòu)及受力特點(diǎn),其基底壓應(yīng)力一般比同高度的仰斜式擋墻大,對(duì)地質(zhì)條件要求較高;墻背坡率內(nèi)傾,墻背填土不易壓實(shí);結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜,施工工藝比仰斜式、俯斜式擋墻要繁瑣一些。適用于地形陡峻,橫坡陡于1:2需限制放坡的路段;地質(zhì)條件較好,地基承載力較高的路段;墻高超過(guò)10m,基底為基巖且穩(wěn)定性較好的路段。
1.2懸臂式和扶壁式擋土墻
懸臂式擋土墻一般由立壁、墻趾板和墻踵板三個(gè)懸臂部分組成,扶壁式擋土墻與懸臂式類似,沿著擋墻每隔一段距離增設(shè)扶壁,把墻面板和墻踵板連接起來(lái),墻身穩(wěn)定主要依靠墻踵板上的填土重力來(lái)保證。懸臂式擋土墻墻高不宜超過(guò)5m,扶壁式擋土墻墻高不宜超過(guò)12m。優(yōu)點(diǎn)是面坡直立占地小,外形美觀,地基承載力要求低;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)由鋼筋混凝土組成,墻高較高時(shí),立壁下部的彎矩大,鋼筋和混凝土的用量大,造價(jià)高。適用于缺乏石料的地區(qū)及地基承載力較小的路段或市政道路建設(shè)。
1.3樁板式擋土墻
樁板式擋土墻是由抗滑樁、增設(shè)錨桿、樁間擋土板組成平衡土體側(cè)壓力的擋土墻。利用深埋的抗滑樁的錨固作用和被動(dòng)抵抗力抵抗側(cè)向土壓力,從而維持擋土墻的穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)是樁體埋深大,安全性高,支擋高度大,適用性廣。缺點(diǎn)是造價(jià)高昂,有時(shí)比橋梁方案的造價(jià)還高,技術(shù)要求高,施工速度較慢。適用于擋墻高度大,土壓力大,松散覆蓋層厚,要求基礎(chǔ)深埋的路段。當(dāng)采用重力式擋土墻等無(wú)法保證路基安全時(shí),可考慮采用樁板墻方案,在山區(qū)公路中較常用,具有成熟經(jīng)驗(yàn)。
1.4錨桿擋土墻
由鋼筋砼肋柱、擋土板和錨桿組成,依靠錨固在巖土層內(nèi)的錨桿的拉力承受土體側(cè)壓力的擋土墻。其優(yōu)點(diǎn)是基礎(chǔ)開(kāi)挖小,施工速度快;缺點(diǎn)是地形、地質(zhì)條件要求較高,需要有穩(wěn)固的錨固端,受力較復(fù)雜,質(zhì)量不易控制,填料不易壓實(shí)且不便機(jī)械化施工。多適用于墻高較大,缺乏石料或挖基困難地區(qū),具有錨固條件的山區(qū)路塹擋墻。
1.5加筋擋土墻
加筋擋土墻是由填土、筋帶和鑲面砌塊組成的加筋土體以承受土體側(cè)壓力的擋土墻。既是柔性結(jié)構(gòu),可承受較大的地基變形,又是重力式結(jié)構(gòu),可承受荷載的沖擊、震動(dòng)作用,施工簡(jiǎn)便、外形美觀、占地面積少、對(duì)地基的適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是筋帶所采用的土工織物受生產(chǎn)條件的限制,質(zhì)量不穩(wěn)定和耐久性較差,不宜用于永久性重要工程;基礎(chǔ)處理不好時(shí)易發(fā)生整體性滑移;為加固破裂面,加筋擋墻往往要做的比較寬,加筋擋墻高度不宜超過(guò)10m。一般適用于缺乏石料的地區(qū)或高度不大、地形平坦的大型填方工程,不適用于地形橫坡陡的山區(qū)公路。
1.6錨定板擋土墻
由鋼筋砼柱、板、拉桿和錨定板組成,依靠埋置在破裂面后部穩(wěn)定土層內(nèi)的錨定板和拉桿的拉力,以承受土體側(cè)壓力的擋土墻。分為肋柱式和板壁式。優(yōu)點(diǎn)是基底應(yīng)力小,圬工數(shù)量少,地基承載力要求低,構(gòu)件輕便可預(yù)制拼裝,施工簡(jiǎn)便。缺點(diǎn)是受力結(jié)構(gòu)復(fù)雜、影響因素多。適用于缺乏石料的路堤墻和路肩墻,目前多用于鐵路系統(tǒng)中,公路項(xiàng)目用的少,可參考資料較少。
由上可知,重力式擋土墻具有多種優(yōu)勢(shì),應(yīng)用廣泛;懸臂式、扶壁式擋墻和樁板墻,因其采用鋼筋混凝土建造,造價(jià)較高,主要用于有特殊要求的公路工點(diǎn)。加筋擋土墻、錨桿、錨定板擋土墻因其受力復(fù)雜、限制條件及影響因素多、技術(shù)要求高,在公路工程中應(yīng)用較少。
2擋土墻選型的影響因素及要點(diǎn)
2.1擋墻高度及墻趾地形橫坡
擋墻高度及墻趾地形是確定擋墻方案最重要的因素;擋墻選型應(yīng)先對(duì)了解各種擋墻的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)估的墻高和地形橫坡來(lái)進(jìn)行篩選,選擇經(jīng)濟(jì)安全的擋墻方案;比如地面橫坡陡于1:2且墻高超過(guò)6m時(shí),要滿足規(guī)范對(duì)基礎(chǔ)埋深和襟邊寬度的要求,采用衡重式路肩墻高度取7~8m即可,而仰斜式路肩墻因面坡緩,可能需要布設(shè)10m高才能滿足,其經(jīng)濟(jì)性及穩(wěn)定性反而不如衡重式擋土墻。
路堤墻與路肩墻的比選,首先應(yīng)建立在路基穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,優(yōu)先選擇穩(wěn)定性好的方案。其次進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,當(dāng)路堤墻與路肩墻所處的地形橫坡基本一樣,墻高或圬工數(shù)量相近,其基礎(chǔ)情況亦相仿時(shí),采用路肩墻可減少占地,宜做路肩墻;當(dāng)路堤墻的墻高或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低,且路堤墻墻趾地形較平緩、基礎(chǔ)穩(wěn)固時(shí),則宜做路堤墻。
在組合形式上,除某些段落需要采用特殊性擋墻(如樁板墻)外,連續(xù)段落的普通擋墻可根據(jù)最大墻高選擇墻型,同段落采用同一擋墻類型,便于施工放樣,外形也美觀;有的設(shè)計(jì)人員機(jī)械照搬條框,盲目按照高度劃分擋墻類型,路肩墻采用“俯斜式+衡重式+俯斜式”的擋墻組合形式;或?yàn)榱藱M斷面圖好看,忽略了擋墻搭接及路堤穩(wěn)定性,在連續(xù)段落內(nèi)采用“路肩墻+路堤墻+路肩墻+路堤墻”組合形式,均是欠妥的。
2.2水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件
地質(zhì)條件是擋土墻的基礎(chǔ),在基底承載力滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,優(yōu)先選擇最經(jīng)濟(jì)的方案;若地基承載力不足,選擇基底處理+擋墻圬工的最安全經(jīng)濟(jì)的方案。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差,應(yīng)先衡量基底穩(wěn)定性再考慮擋墻方案,如某些山區(qū)公路,地形較陡且覆蓋層較厚,路基及擋墻可能會(huì)沿著巖土分界面滑動(dòng),普通擋墻埋起不到支撐滑動(dòng)面的作用,這種情況下可考慮設(shè)置樁板墻,穩(wěn)固路基。若樁板墻造價(jià)過(guò)高,則應(yīng)該考慮采用橋梁跨越方案。
沿河擋土墻應(yīng)結(jié)合河流情況布置,應(yīng)保持水流順暢不擠壓河道,若基礎(chǔ)遭受沖刷,應(yīng)將基礎(chǔ)埋置于沖刷線以下或在擋墻外增設(shè)丁壩,確保擋土墻的基礎(chǔ)穩(wěn)定。非沿河擋墻基礎(chǔ)遭受水流沖刷時(shí),擋墻基礎(chǔ)外側(cè)應(yīng)做好排水疏導(dǎo)工作。
2.3工程重要性及擋墻用途
不同等級(jí)的公路因荷載等級(jí)、重要性指數(shù)、抗震指標(biāo)、每公里造價(jià)不同,故在擋墻選型上也有差異,如低等級(jí)公路更傾向于采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的方案如仰斜式、俯斜式、衡重式等重力式擋墻,很少采用造價(jià)高昂的方案。而高速公路、市政道路注重工程的安全性,往往選擇安全性及耐久性較好的擋墻方案;設(shè)計(jì)人員在方案選取時(shí)注意衡量工程重要性及擋墻用途在選型上的差異。
2.4建筑材料及施工方法
擋土墻的選型也跟項(xiàng)目區(qū)的建筑材料有關(guān),應(yīng)因地制宜,合理選擇建筑材料,如項(xiàng)目區(qū)處于灰?guī)r地區(qū),片塊石方便易取,且有大量的挖方石料,則盡可能選用重力式擋土墻;若項(xiàng)目區(qū)位于地形平坦、缺乏石料的平原區(qū)或城市道路,則可適當(dāng)選用懸臂式、扶壁式擋土墻、加筋擋土墻方案。
2.5技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)習(xí)慣
有的設(shè)計(jì)人員喜歡富有技術(shù)含量的擋墻類型,如加筋擋墻、錨桿擋墻等;其受力結(jié)構(gòu)復(fù)雜,往往需要專業(yè)施工隊(duì)伍才能保證質(zhì)量,不易被業(yè)主所接受。即便是在公路中普遍應(yīng)用的衡重式擋土墻,因其結(jié)構(gòu)比仰斜式、俯斜式擋墻稍稍復(fù)雜,也被很多地方業(yè)主所排斥。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)、經(jīng)濟(jì)條件和經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣進(jìn)行擋土墻的選型設(shè)計(jì)。
綜上所述,擋土墻種類多樣,特點(diǎn)明顯,其選型的影響因素眾多,在公路擋土墻選型時(shí),除特殊要求外,設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵循技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的原則,優(yōu)先選用取材方便、受力條件單一、施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉、安全可靠的擋土墻方案,當(dāng)重力式擋墻方案不適用時(shí),再選擇其他擋墻方案。
3重力式擋土墻設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
擋土墻的設(shè)計(jì)應(yīng)保證其在自重和外荷載作用下不發(fā)生全墻的滑動(dòng)和傾覆,并保證墻身截面有足夠的強(qiáng)度、基底應(yīng)力小于地基承載力和偏心距不超過(guò)容許值。其中,抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)Kc應(yīng)不小于1.3,抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)Ko應(yīng)不小于1.5。另外還需要注意以下幾點(diǎn)。
(1)計(jì)算參數(shù)選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況選取公路等級(jí)、抗震標(biāo)準(zhǔn)、荷載組合、是否是浸水擋墻、基礎(chǔ)類型等;
(2)墻背填料內(nèi)摩擦角應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目沿線及相鄰?fù)谟喾降男再|(zhì)合理選取,不可盲目為了驗(yàn)算通過(guò)而隨意修正參數(shù)值;墻后填料雖可指定,但若項(xiàng)目區(qū)缺乏所需材料,則可能大幅增加造價(jià);也可能導(dǎo)致施工方因取料困難,采用不合格填料而導(dǎo)致?lián)鯄κХ€(wěn)。
(3)在合理選取填料內(nèi)摩擦角的前提下,基底應(yīng)力不僅要滿足地基承載力要求,墻趾和墻踵的分布還應(yīng)基本平衡,這樣的擋墻才有足夠的容錯(cuò)空間,避免影響條件發(fā)生改變時(shí)擋墻失穩(wěn)。
(4)當(dāng)驗(yàn)算出現(xiàn)抗滑、抗傾覆、偏心距或基底應(yīng)力不滿足設(shè)計(jì)需要時(shí),可通過(guò)調(diào)整擋墻頂寬、坡率取得合理的尺寸。
(5)擋墻墻趾的寬高值應(yīng)與墻高匹配,其比值應(yīng)根據(jù)材料的擴(kuò)散角確定,一般取1/2~2/3之間;
(6)擋墻尺寸的選擇,除了借鑒路基手冊(cè)的尺寸外,也可借鑒項(xiàng)目區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)及習(xí)慣做法。相關(guān)規(guī)范的參考尺寸是前人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),若為了提高抗滑力,墻面坡率取的過(guò)緩,可能會(huì)導(dǎo)致該擋墻的受力不均衡,容錯(cuò)性變差,擋墻反而不穩(wěn)定。
(7)擋墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意基底地層的穩(wěn)定性,擋墻基礎(chǔ)應(yīng)置于穩(wěn)定地層上,基底不穩(wěn)定時(shí)則應(yīng)采取處置措施或選用安全穩(wěn)妥的擋墻方案。
參考文獻(xiàn)
篇8
關(guān)鍵詞:水利工程;擋土墻;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、水利工程中擋土墻的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
水工擋土墻分為有擋水要求和無(wú)擋水要求兩類。除設(shè)計(jì)允許水流從墻頂漫溢的擋土墻外,其他有擋水要求的永久性擋土墻除了具有防止土體崩塌作用外,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和墻頂超高等都與洪水標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。由于這類擋土墻與所屬的水工建筑物一起承擔(dān)著擋水的任務(wù),因此其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與所屬水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)一致。無(wú)擋水要求的永久性擋土墻,例如位于防洪水位以上的擋土墻,當(dāng)然不作設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。位于水工建筑物上、下游河道內(nèi)的擋土墻,例如作為河道護(hù)岸的擋墻等,其洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與水工建筑物上、下游河道的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)一致。位于擋洪建筑物上游的翼墻,屬于擋洪建筑物上游的一部分,其洪水標(biāo)準(zhǔn)只能與所屬擋洪建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)相同,而絕對(duì)不能低于擋洪建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)。位于水工建筑物下游的翼墻,作為水工建筑物下游的一部分,其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)亦應(yīng)與所屬水工建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)相同,只是防洪水位值與上游的防洪水位值不一樣。
對(duì)于不允許水流從墻頂漫溢的水工擋土墻,兼有擋土和擋水的雙重任務(wù),如水工建筑物上游的翼墻,在所屬水工建筑物關(guān)閘擋水時(shí),無(wú)論是在正常蓄水位或最高擋水位條件下,由于風(fēng)力作用,墻前均會(huì)出現(xiàn)波浪,因此翼墻的墻頂高程不應(yīng)低于正常蓄水位加波浪計(jì)算高度與相應(yīng)安全加高值之和。當(dāng)所屬水工建筑物系泄水建筑物,遇到設(shè)計(jì)洪水位必須開(kāi)閘泄水時(shí),由于流速的影響,水面不會(huì)形成較高的波浪,至少不會(huì)形成立波波型,因此翼墻的墻頂高程不應(yīng)低于設(shè)計(jì)洪水位與相應(yīng)安全加高值之和。
二、擋土墻的分類
1、衡重式擋土墻
衡重式擋土墻是一種特殊的斷面結(jié)構(gòu),由上墻、衡重臺(tái)與下墻三部分組成,多采用素混凝土或漿砌石建造,其穩(wěn)定性主要是靠墻身自重和衡重臺(tái)上填土重量維持的。由于衡重臺(tái)有減少土壓力的作用,衡重式擋土墻斷面比重力式擋土墻小,因此其應(yīng)用高度較重力式大,特別是修建在巖基上的衡重式擋土墻,由于容許承載力較高,有時(shí)擋土墻的高度可大于20m。
一般來(lái)說(shuō),衡重式擋土墻的自身強(qiáng)度都能滿足要求,其結(jié)構(gòu)尺寸的擬定主要取決于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和地基條件。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),衡重臺(tái)一般設(shè)置在0.4-0.5倍墻高處,衡重臺(tái)以上為梯形斷面,衡重臺(tái)以下設(shè)4:1-5:1的倒坡,底板以上的土體破裂面連線不應(yīng)超出衡重臺(tái)的尾端,最好留有一定的余地,這樣才能盡可能減少水平向土壓力對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的影響。由于衡重式擋土墻底板斷面尺寸較小,要求建造在良好的地基上。
2、懸臂式及扶壁式擋土墻
懸臂式和扶壁式擋土墻均屬于輕型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性均是以底板上填土的重量來(lái)保證。懸臂式擋墻由斷面較小的立墻和底板(前趾板和踵板)兩部分組成;扶壁式擋墻由墻面板、底板(前趾板和踵板)和扶壁兩部分組成。這兩種擋墻的應(yīng)用主要根據(jù)墻高的不同來(lái)進(jìn)行選擇,前一種適用于墻高處于5-10m之間,而后一種則適用于10m以上。而且,后一種更加適合較大型的土建工程施工的擋土墻設(shè)置。二者設(shè)計(jì)斷面尺寸要求基本一致,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),底板寬度約為墻高的0.6-0.8倍,墻趾寬度取底板寬度的0.15-0.3倍,另外,扶壁式擋土墻的扶壁間距凈寬約為墻高的0.3-0.5倍,扶壁厚度約為扶壁間距凈寬的1/6-1/8,具體尺寸應(yīng)通過(guò)擋土墻的整體穩(wěn)定計(jì)算來(lái)確定;底板以及墻壁的配筋則要根據(jù)各部位結(jié)構(gòu)的受力依據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)原理來(lái)進(jìn)行計(jì)算。單就扶壁式擋土墻應(yīng)用來(lái)講,工作人員在施工時(shí)還應(yīng)該將其伸入墻內(nèi)的寬度控制在墻高的約1/3左右,而且適宜將墻身以及墻踵制作成三邊固定的型式,以保證其設(shè)計(jì)計(jì)算的各項(xiàng)數(shù)值的正確性。
3、錨桿式擋土墻
錨桿式擋土墻主要由鋼筋混凝土墻板及錨桿組成,其擋土墻面的穩(wěn)定是靠深入墻后巖體或土體的錨桿通過(guò)粘結(jié)劑與巖體或土體的握裹力維持的,主要用于陡立邊坡的防護(hù)。錨桿式擋土墻尺寸除應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度和抗裂要求外,還應(yīng)滿足擋墻立柱基礎(chǔ),錨桿鉆孔錨固和防腐蝕要求。擋土墻立柱間距不宜大于8m,預(yù)應(yīng)力錨桿自由段長(zhǎng)度不應(yīng)小于5m,且應(yīng)超過(guò)潛在滑裂面;錨桿的錨固段長(zhǎng)度由計(jì)算確定。實(shí)際施工時(shí),錨桿可采用擰入、鉆孔灌漿以及開(kāi)挖預(yù)埋幾種方式來(lái)進(jìn)行設(shè)置。需要注意的是,錨桿式擋土墻施工時(shí),如果遇到周?chē)懈邔咏ㄖ那闆r,就要采用水泥的攪拌樁或者是連續(xù)的水泥墻等措施來(lái)取代地錨施工,避免對(duì)周?chē)ㄖ斐刹涣加绊憽?/p>
4、重力式擋土墻
按照墻背傾角的不同,可將其劃分為三種,包括俯斜、豎直以及仰斜,俯斜式和直立式墻后填土易壓實(shí),利于防滲,且便于施工,應(yīng)用較為普遍。仰斜式的擋土墻可降低土壓力,但存在墻后填土困難,施工不便的問(wèn)題,主要可應(yīng)用于工程的護(hù)坡?lián)跬?。?dāng)墻后允許開(kāi)挖邊坡較陡,或?yàn)楂@得好的水流條件,有時(shí)采用由俯斜到仰斜過(guò)渡的扭曲翼墻。就結(jié)構(gòu)要求而言,重力式的擋土墻頂寬及底板厚度均應(yīng)大于0.5m,底寬范圍大約處于墻高的1/2-1/3之間;又由于大多數(shù)擋土墻墻前行水的原因,往往因水流的沖刷而造成墻前基底淘空,影響到擋土墻的安全,因此底板應(yīng)有一定的埋深,埋深應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水流沖刷條件以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和地基整體穩(wěn)定要求等確定,墻底的最小埋深應(yīng)該大于0.5m,并且還可以做成逆坡的形式以加強(qiáng)其抗滑能力。
三、擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算
擋土墻的穩(wěn)定驗(yàn)算的目的是為了保證擋土墻不產(chǎn)生鏈體穩(wěn)定破壞,擋土墻的穩(wěn)定破壞主要包括滑動(dòng)破壞、傾覆破壞和不均勻下沉破壞。為了保證擋土墻不產(chǎn)生穩(wěn)定破壞,需要對(duì)其進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算。
1、抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算,確保擋土墻不會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)破壞。
2、抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算,確保擋土墻不產(chǎn)生傾覆穩(wěn)定破壞。
3、承載力驗(yàn)算,保證擋土墻不因不均勻沉陷而產(chǎn)生前傾變位。
四、擋土墻的構(gòu)造措施
擋土墻的構(gòu)造措施對(duì)其質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,在施工過(guò)程中某些擋土墻的理論都非常正確,砌筑方法也完全符合施工的規(guī)范要求,但是當(dāng)墻前的水位突然下降時(shí),擋土墻就會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)的情況,甚至產(chǎn)生崩塌事故,究其原因就是忽視了擋土墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)。當(dāng)擋土墻前后水位差比較大時(shí),一般在墻身布置適當(dāng)數(shù)量的排水孔,以降低擋土墻墻后的水壓力,同時(shí)使墻后水和地下水更容易排出,另外,墻后排水孔進(jìn)口位置要做反濾體,以避免出現(xiàn)淤塞。為了避免因混凝土及磚石砌體的收縮與溫度變化等作用引起的裂縫,往往需要設(shè)置伸縮縫,同時(shí)由于墻高、墻后土壓力以及地基壓縮性的差異必須要設(shè)置沉降縫,在施工過(guò)程中,通常將伸縮縫與沉降縫結(jié)合在一起,每隔20m設(shè)一道,里面填充止水材料。對(duì)于高度較高的擋土墻來(lái)說(shuō),施工時(shí)要特別慎重選定回填土容重、內(nèi)摩擦角以及回填土的含水量。為了防止墻后積水滲入基礎(chǔ),需要在最低排水孔下部設(shè)防水層。通過(guò)以上幾種措施才能確保擋土墻的工程質(zhì)量。
五、在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的幾個(gè)問(wèn)題
擋土墻屬于隱蔽工程,施工過(guò)程完成后,其施工質(zhì)量難以檢驗(yàn),而擋土墻與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān),一旦出現(xiàn)問(wèn)題后果不堪設(shè)想。因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要考慮各類型擋土墻的施工可行性及施工質(zhì)量的可靠性。
1、應(yīng)充分掌握?qǐng)龅刭Y料,主要包括建筑物總體布置圖,根據(jù)總體布置圖的要求對(duì)擋土墻平面和立面的布置及基本尺寸的要求進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)總體防滲排水的要求提出對(duì)擋土墻需滿足的側(cè)向防滲排水要求。需要l:500-l:1000的大比例地形圖和縱橫剖面圖來(lái)完成對(duì)擋土墻的平面布置和立面設(shè)計(jì)。
2、應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂虻葪l件。在天氣寒冷地區(qū),凍土層的凍脹破壞是擋土墻產(chǎn)生破壞的一個(gè)主要原因,這種破壞通常發(fā)生在冬春交替時(shí)期。此外,對(duì)于土基而言,擋土墻基礎(chǔ)位于凍土層以下,水平凍脹力將會(huì)使擋土墻的前趾對(duì)地基的壓應(yīng)力過(guò)大,超過(guò)了其允許值,導(dǎo)致不均勻沉陷變位。對(duì)于巖基來(lái)說(shuō),水平凍脹力的傾覆力矩大于抗傾力矩,會(huì)導(dǎo)致墻體沉陷前傾變位。
結(jié)束語(yǔ)
在水利工程建設(shè)中,擋土墻的合理設(shè)計(jì),對(duì)地面不平整和高差比較大的工程建設(shè)場(chǎng)地,不僅有利于提高工程建設(shè)場(chǎng)地的美觀性,而且有利于節(jié)約施工成本、減少工程造價(jià),確保國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,在擋土墻的設(shè)計(jì)中,應(yīng)注意結(jié)合施工需求,合理的選擇擋土墻結(jié)構(gòu)型式,并注意做好擋土墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算,保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
篇9
本文筆者結(jié)合自己參與的實(shí)際工程,從施工技術(shù)和質(zhì)量控制的角度對(duì)加筋擋土墻進(jìn)行了介紹,以供同行參考。
1加筋擋土墻簡(jiǎn)介
1.1加筋土擋土墻定義
加筋土擋土墻是指由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成的承受土體側(cè)壓力的擋土墻。
1.2加筋土擋土墻原理
加筋土擋土墻中,土中加入的拉筋會(huì)與土體之間產(chǎn)生摩擦作用,這種摩擦作用有助于對(duì)土體的變形條件和工程特性進(jìn)行改善和提高,最終實(shí)現(xiàn)土體的穩(wěn)定。
1.3適用范圍
加筋擋土墻適用于地形較為平坦且寬敞的填方路段,切忌在不利于拉筋布置的挖方路段或地形陡峭的山坡使用。
1.4優(yōu)點(diǎn)
1)加筋擋土墻施工工藝簡(jiǎn)便、快捷的同時(shí)還可以很大程度上節(jié)省勞動(dòng)力和縮短工期。2)加筋擋土墻的使用可以減少占地面積、增加美觀度,并且可以大大的降低造價(jià),實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。3)加筋擋土墻的抗震性能也非常好。4)加筋土作為一種柔性結(jié)構(gòu)物,由其組成的擋土墻的穩(wěn)定性受填土影響很小,地基處理也比較簡(jiǎn)便。
2工程概況
2.1工程簡(jiǎn)介
本文中引用的工程實(shí)際是位于某市境內(nèi)的一條二級(jí)公路,公路全長(zhǎng)約75 km,其中在某標(biāo)段內(nèi)由于其右側(cè)填方量較大,填方高度可達(dá)80 m,極易造成路堤失穩(wěn),填土質(zhì)量控制十分困難;與此同時(shí),標(biāo)段內(nèi)左側(cè)移線方案因地形限制而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
2.2工程方案
由上面所述,工程實(shí)際面臨著“填方過(guò)高,放坡無(wú)條件”的狀況,經(jīng)多方研究決定在此設(shè)置由墻身和混凝土帽梁兩部分組成的路堤式加筋擋土墻,并按高度將墻體分段,在各墻段間設(shè)置一定寬度的沉降縫,并用瀝青麻絮填縫。
3加筋擋土墻的施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施
加筋擋土墻施工的工藝流程如下:
基礎(chǔ)施工筋帶鋪設(shè)填料施工面板安裝帽石施工。
3.1基礎(chǔ)施工
1)在開(kāi)挖基礎(chǔ)之前,應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)位置進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量定位并將開(kāi)挖線標(biāo)示出來(lái),方便后續(xù)基坑開(kāi)挖。2)應(yīng)將擋土墻的基礎(chǔ)置于承載力較高的中低液限土層上,同時(shí)還要及時(shí)清除土層中所含的垃圾、置換不適宜的土層,并且采取措施保證基槽(坑)底的平整度和密實(shí)度。3)基礎(chǔ)施工時(shí)還應(yīng)將下列項(xiàng)目嚴(yán)格控制在規(guī)定的誤差范圍之內(nèi):斷面尺寸、基頂標(biāo)高、軸線偏位、基頂平整度。4)在本工程中基礎(chǔ)施工時(shí)采用C25混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆,在施工中要采取有效措施對(duì)基礎(chǔ)的寬、厚度進(jìn)行控制。5)必須保證用于基礎(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)澆注的混凝土具有足夠的均勻性,在澆筑的過(guò)程中為防止發(fā)生離析,應(yīng)同步進(jìn)行振搗。6)在進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑時(shí),應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)頂面高程進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
3.2筋帶鋪設(shè)
1)對(duì)原材料的要求。用于加筋擋土墻中的筋帶應(yīng)要求具有下列特點(diǎn):抗腐蝕性好、受力后變形小、強(qiáng)度高、碾壓后能與填料產(chǎn)生足夠的摩擦力。2)筋帶的鋪設(shè)。①連接:采用3根筋帶從面板預(yù)留孔中穿過(guò),折回另一端在預(yù)留孔外進(jìn)行綁扎的方式實(shí)現(xiàn)筋帶與面板的連接;②鋪設(shè):應(yīng)在已壓實(shí)整平的填料上進(jìn)行折回拉帶的扇形鋪設(shè),注意不能出現(xiàn)折曲、卷曲或重疊;③固定:為了在鋪設(shè)筋帶時(shí)能保證筋帶不發(fā)生偏位,可用夾具將筋帶拉緊,再用少量MS水泥砂漿進(jìn)行筋帶固壓;④拉帶保護(hù):注意對(duì)拉帶的保護(hù),避免將其與硬質(zhì)棱角填料直接進(jìn)行接觸;⑤檢查驗(yàn)收:應(yīng)在每層筋帶鋪設(shè)完畢后對(duì)下列項(xiàng)目進(jìn)行及時(shí)檢查驗(yàn)收:筋帶的松緊程度、均勻程度、鋪設(shè)長(zhǎng)度、根數(shù)和平整度等。
3.3填料施工
1)用于路堤填筑的填料進(jìn)場(chǎng)時(shí),必須進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)土工試驗(yàn)以保證其滿足相關(guān)規(guī)范的要求。2)采用自卸汽車(chē)進(jìn)行填方區(qū)的卸料作業(yè),卸料應(yīng)遵循“由近及遠(yuǎn)、邊卸邊整平”的原則進(jìn)行,另外,應(yīng)嚴(yán)格控制卸料時(shí)汽車(chē)與墻面板間的距離以防止汽車(chē)對(duì)未覆蓋的筋帶產(chǎn)生碾壓。3)在進(jìn)行填土鋪筑時(shí),鋪筑機(jī)械應(yīng)保持與拉筋垂直的運(yùn)行方向并從遠(yuǎn)離強(qiáng)面板的拉筋端部向墻面板方面逐步進(jìn)行鋪設(shè)作業(yè),同時(shí)也要避免汽車(chē)對(duì)未覆蓋的筋帶產(chǎn)生碾壓。4)路基中部的卸料攤鋪與精平作業(yè)應(yīng)分別由推土機(jī)和平地機(jī)來(lái)完成,而墻面板附近范圍則需要進(jìn)行人工攤鋪。5)在填料精平作業(yè)完成之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行碾壓,以距墻面板1.0m處為界,內(nèi)外側(cè)應(yīng)分別采用小型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)、人工夯實(shí)和振動(dòng)式光輪壓路機(jī)碾壓。
3.4面板安裝
在預(yù)制場(chǎng)按照設(shè)計(jì)要求完成鋼筋混凝土墻面板的集中預(yù)制之后,應(yīng)安排汽車(chē)將其運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng),要做好運(yùn)輸過(guò)程中的保護(hù)工作,避免損傷發(fā)生。
墻面板安裝工序:填料壓實(shí)填料土工格柵鋪設(shè)填土覆蓋墻面板校正另一層墻面板安裝。
在保證土工合成材料的性能、品種及預(yù)制構(gòu)件的精度、尺寸、質(zhì)量均檢查合格的情況下才能進(jìn)行墻面板的安裝作業(yè):
1)第一層墻面板的施工。①將混凝土表面的雜物清除掉之后應(yīng)準(zhǔn)確定出墻面板的邊緣線,并采用拉線的方式予以控制;②第一層墻面板的施工采用人工安裝施工時(shí),應(yīng)先進(jìn)行墻面板的人工就位,再用M7.5砂漿進(jìn)行砌筑調(diào)平,具體施工時(shí)應(yīng)遵循“由兩側(cè)向中間”的原則進(jìn)行安裝。2)其他各層墻面板的安裝。①其他各層墻面板的安裝方法與第一層墻面板相同,應(yīng)對(duì)每三層墻面板進(jìn)行一次標(biāo)高和軸線的測(cè)量,以便能將其誤差控制在允許范圍之內(nèi);②應(yīng)按填料和拉筋進(jìn)行斜坡預(yù)設(shè)以便后續(xù)墻面板安裝的方便,但是要保證墻面不發(fā)生前傾;③墻面板安裝過(guò)程中各砌筑處均采用M7.5水泥砂漿進(jìn)行砌筑,同時(shí)要保證安裝縫具有足夠的均勻度、平順度和美觀度。
3.5帽石施工
1)在進(jìn)行帽石施工時(shí),為方便后續(xù)立柱及扶手鋼管的安裝工作,應(yīng)等間隔預(yù)埋輕型彈簧墊片及U型螺栓帶帽。2)采用C25混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆注帽石,在施工時(shí),必須保證模板支撐和接縫處具有足夠的穩(wěn)固性和嚴(yán)密度。混凝土振搗密實(shí)之后還要做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作。
4結(jié)束語(yǔ)
加筋擋土墻是隨著工程實(shí)踐的發(fā)展逐漸興起的一種擋土墻,它是填土、拉筋和面板三者的有機(jī)結(jié)合體,通過(guò)填土和拉筋之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)了對(duì)土的物理力學(xué)性質(zhì)的改善。通過(guò)工程實(shí)踐證明,加筋擋土墻的使用可以減少占地面積、加快工程進(jìn)度、降低工程造價(jià),因此值得大力推廣,筆者結(jié)合自己參與的實(shí)際工程,從施工技術(shù)和質(zhì)量控制的角度對(duì)加筋擋土墻進(jìn)行了介紹,希望能對(duì)同行有所幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]莫恒文.加筋擋土墻施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究[J].質(zhì)量論壇,2008.
篇10
關(guān)鍵詞:生態(tài)景觀擋墻;河道整治;穩(wěn)定計(jì)算;
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1、工程概況
掛影洲圍中心涌流域位于東莞市北部,地處東江三角洲河網(wǎng)上中游區(qū),流域內(nèi)水系密布、相互連通,整個(gè)流域有中心涌、南排涌、北排涌3條主要河流。南排涌是中心涌最大支流,跨高逗褪碣兩鎮(zhèn),南排涌主干流河道綜合整治工程總長(zhǎng)9.71km,由于局部段已經(jīng)規(guī)劃改造完成,本工程實(shí)際整治河道長(zhǎng)約5.70km,全線為明渠。本工程擬通過(guò)對(duì)河道進(jìn)行清淤、清障、裁彎取直及護(hù)岸整治等系列工程整治措施,使其達(dá)到20年一遇防洪要求。本文針對(duì)南排涌河道堤岸結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討分析。
本工程場(chǎng)地類別屬軟弱土、中軟土地層,建筑物基礎(chǔ)土層為淤泥質(zhì)土,凝聚力低,存在抗滑失穩(wěn)隱患。大部分堤岸結(jié)構(gòu)土層為飽水粉砂,其細(xì)粒顆粒含量多小于20%,且密實(shí)度松散~稍密,易引發(fā)堤岸河底構(gòu)筑物失穩(wěn),在筑堤過(guò)程中易產(chǎn)生不均勻沉降及發(fā)生滑動(dòng)破壞,須進(jìn)行地基處理。根據(jù)掛影洲圍大堤多年整治經(jīng)驗(yàn),本工程采用拋石換填措施進(jìn)行基礎(chǔ)處理。
2、堤岸斷面型式比選
綜合考慮景觀布置、投資、施工等各方面因素,有三種堤岸型式較適合本工程,分別是生態(tài)景觀擋土墻、鋼筋砼擋土墻及漿砌石擋土墻。
2.1 生態(tài)景觀擋土墻
生態(tài)景觀擋土墻系統(tǒng)是一種新型加筋土柔性結(jié)構(gòu)重力式擋土墻,它主要依靠擋土塊體、濾水填料、加筋材料和墻后土體連接構(gòu)成的復(fù)合體自重來(lái)抵抗動(dòng)靜荷載,達(dá)到穩(wěn)定的作用。具有良好的結(jié)構(gòu)性能,堅(jiān)固、美觀、耐久;是一種既能起到生態(tài)環(huán)保的作用、又兼具景觀功能、且能節(jié)約土地及防止水土流失的擋土墻。擋土結(jié)構(gòu)中塊與塊之間無(wú)砂漿或其它剛性連接,利用土工格柵加筋作用成為一個(gè)整體來(lái)承擔(dān)外部土壓力,相當(dāng)于一個(gè)重力式擋土墻。本工程采用生態(tài)景觀擋土墻設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)斷面見(jiàn)圖1。該擋墻主要特點(diǎn)如下:
(1)結(jié)構(gòu)耐久性好。產(chǎn)品由高強(qiáng)度高密實(shí)度混凝土經(jīng)過(guò)蒸汽養(yǎng)護(hù)而成,具有較高的抗壓強(qiáng)度和抗沖擊能力(特別體現(xiàn)在水下使用情況),不會(huì)分裂或腐朽。其抗凍融能力也比一般混凝土強(qiáng)。
(2)施工簡(jiǎn)便快捷,可重復(fù)使用。加筋土擋土墻的面板采用預(yù)制,加筋材料采用工廠生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)分層裝配施工,施工工藝簡(jiǎn)單,施工速度快,施工質(zhì)量容易控制,并且節(jié)省勞動(dòng)力。
(3)柔性結(jié)構(gòu),對(duì)地基的要求低。獨(dú)特的柔性結(jié)構(gòu)可適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件,系統(tǒng)可允許有30CM的最大沉陷。
(4)節(jié)約占地,造型美觀。加筋土擋土墻的面板可以垂直砌筑,大大減少了占地,而且其面板可根據(jù)需要采用各種圖案,配合環(huán)境實(shí)現(xiàn)路、景、物美觀協(xié)調(diào)。
(5)與傳統(tǒng)擋土墻比較,綜合成本低。與重力式擋土墻相比,可節(jié)省造價(jià)20 %~6 0 %,并且隨墻高的增加其經(jīng)濟(jì)效果越好。
(6)生態(tài)環(huán)保性好。該擋土墻施工時(shí)無(wú)需砂漿;設(shè)有魚(yú)巢、植栽等功能,有利于水生動(dòng)植物的存活及景觀綠化;透水性良好,墻體后有碎石排水層,這保證了整個(gè)墻體排水的通暢性,使水能透過(guò)墻體與土壤進(jìn)行自由交換,通過(guò)水體不斷的循環(huán)交流,使水體達(dá)到自身凈化的目的,改善水質(zhì)環(huán)境。
圖1 生態(tài)擋土墻標(biāo)準(zhǔn)斷面圖
2.2混凝土擋土墻
混凝土擋土墻施工工序多,施工工期長(zhǎng),且造價(jià)高。隨著城市的發(fā)展和人們生活水平的提高,城市水利工程應(yīng)作為水環(huán)境納入城市景觀,生硬的混凝土堤岸拉開(kāi)了人與水的距離,親水性能差,且綠化景觀布置較為困難,人工痕跡重,堤岸顯得單調(diào)。本工程采用混凝土擋土墻作為比較方案,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)斷面見(jiàn)圖2。
圖2 混凝土擋土墻標(biāo)準(zhǔn)斷面圖
2.3漿砌石擋土墻
該種擋土墻雖然造價(jià)相對(duì)便宜,但漿砌石擋土墻除了不符合現(xiàn)代水利景觀要求外,還存在施工質(zhì)量無(wú)法保證,墻身容易出現(xiàn)裂縫并且對(duì)基礎(chǔ)要求較高等問(wèn)題,因此,本次設(shè)計(jì)不作為本工程比較方案。
2.4方案比選
綜上所述,分別采用生態(tài)景觀擋土墻和重力式砼擋土墻對(duì)本工程進(jìn)行堤岸形式設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)斷面見(jiàn)圖1和圖2;兩方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如表1。
表1 堤岸型式比較表
護(hù)岸型式 環(huán)境效應(yīng)方面 施工方面 主要工程量及造價(jià)
(每米) 備注
生態(tài)擋土墻 外觀自然生態(tài)、美觀、親水。 柔性結(jié)構(gòu),適應(yīng)變形能力強(qiáng),工程施工簡(jiǎn)單,施工進(jìn)度快。 生態(tài)擋土墻3.6 m2、碎石砂6 m3、拋石5.6 m3、及欄桿等,造價(jià)約1.1萬(wàn)/m 推薦方案
重力式砼擋土墻 河道生硬、人工痕跡太重、不易布置景觀、親水性差。 施工需立模、扎鋼筋,工藝復(fù)雜,基礎(chǔ)要求較高, 開(kāi)挖量相對(duì)較大。 砼約6.5 m3、模板8 m2、碎石砂2.1 m3及欄桿等,造價(jià)約1.2萬(wàn)/m 比較方案
由兩種方案對(duì)比情況可知:無(wú)論從施工技術(shù)上還是工程造價(jià)上,生態(tài)擋土墻護(hù)岸都較重力式砼擋土墻明顯占優(yōu),故選擇生態(tài)景觀擋土墻作為本工程推薦方案。
3、生態(tài)景觀擋土墻設(shè)計(jì)
生態(tài)景觀擋墻主要由底板、自嵌式擋土塊、土工格柵(加筋網(wǎng)片)及壓頂組成。通過(guò)土工格柵與回填土連成一整體,為便于排水,減少墻后剩余水壓力,沿墻背鋪300mm厚20~40mm級(jí)配的碎石作為排水骨料,在排水骨料與回填土間鋪設(shè)土工布,與排水骨料組成反濾層,防止土料滲出墻外,如圖1所示。
生態(tài)景觀擋墻的設(shè)計(jì)計(jì)算包括外部穩(wěn)定分析計(jì)算和內(nèi)部穩(wěn)定分析計(jì)算。計(jì)算前必須充分了解回填土、被擋土、地基土的力學(xué)參數(shù)及土工格柵的力學(xué)性能、地面荷載情況等,并合理確定墻前、墻后的水位[2]。
3.1 外部穩(wěn)定分析
分析在外部土壓力作用下整個(gè)加筋土包括擋土墻在內(nèi)的整體性穩(wěn)定性。自嵌式擋墻應(yīng)用在水利領(lǐng)域時(shí),水位的變化會(huì)對(duì)擋墻產(chǎn)生一定的影響。水位變化有兩種情況:驟變和緩變。緩變對(duì)擋墻的影響主要集中在土體含水量的變化對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響以及水位變化造成影響區(qū)域內(nèi)土體容重發(fā)生相應(yīng)變化;驟變除了會(huì)造成上述影響外,還會(huì)由于擋墻內(nèi)外及擋墻土體不同位置的水頭差導(dǎo)致滲透力的形成,使擋墻穩(wěn)定性變化更為復(fù)雜。
結(jié)合掛影洲圍內(nèi)水閘運(yùn)行情況考慮,本工程最不利工況是,洪水位從設(shè)計(jì)水位驟降至低潮水位時(shí)的這種非常運(yùn)用條件的邊坡穩(wěn)定計(jì)算。
外部穩(wěn)定計(jì)算采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所編制的《邊坡穩(wěn)定設(shè)計(jì)軟件》計(jì)算。經(jīng)計(jì)算,穩(wěn)定安全系數(shù)為K=1.23,大于非常運(yùn)用條件下Kmin≥1.05,故整體穩(wěn)定分析滿足規(guī)范要求。
3.2 內(nèi)部穩(wěn)定分析
內(nèi)部穩(wěn)定計(jì)算是對(duì)生態(tài)擋土墻自身穩(wěn)定驗(yàn)算。包括:①最小拉結(jié)網(wǎng)層數(shù)的確定及布置②加筋網(wǎng)片承載力驗(yàn)算:分析每一層網(wǎng)片所承受的拉力是否在其允許拉力Ta的范圍內(nèi);③加筋網(wǎng)片拉結(jié)能力驗(yàn)算:分析當(dāng)加筋土發(fā)生剪切破壞時(shí)被動(dòng)區(qū)內(nèi)的網(wǎng)片長(zhǎng)度能否承受墻體上的內(nèi)部土壓力;④內(nèi)部滑移驗(yàn)算:分析在外部土壓力作用下沿著加筋網(wǎng)片的滑移[3]。
最后綜合以上計(jì)算成果確定各層土工格柵強(qiáng)度、長(zhǎng)度、位置,從而確定土工格柵型號(hào)和布置方案。本工程初步選定為單項(xiàng)抗拉強(qiáng)度85kN/m的土工格柵規(guī)格,共布置6層,其間距為0.60m,長(zhǎng)度為3420~6160mm。
根據(jù)雙威生態(tài)景觀擋墻設(shè)計(jì)計(jì)算程序驗(yàn)算知,內(nèi)部穩(wěn)定計(jì)算滑移安全穩(wěn)定系數(shù)K=1.55>[K]=1.50,傾覆安全穩(wěn)定系數(shù)K=5.02>[K]=2.00,滿足設(shè)計(jì)要求。
3.3局部穩(wěn)定計(jì)算
局部穩(wěn)定計(jì)算包括:①拉結(jié)網(wǎng)與擋土砌塊之間的連接強(qiáng)度驗(yàn)算:分析每一層加筋網(wǎng)片與擋土砌塊之間的連接是否牢固;②擋土砌塊之間抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算:分析在內(nèi)部主動(dòng)土壓力作 用下每一層加筋網(wǎng)片處的擋土砌塊會(huì)不會(huì)由于抗剪強(qiáng)度不夠而凸出墻面;③頂部無(wú)加筋擋土砌塊的抗傾覆驗(yàn)算:分析擋土墻頂部無(wú)土工格柵加筋部分墻體在 內(nèi)部土壓力作用下的抗傾覆能力[3]。
經(jīng)設(shè)計(jì)程序驗(yàn)算知,局部穩(wěn)定計(jì)算成果也滿足設(shè)計(jì)要求。
4、結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)生態(tài)景觀擋土墻在東莞市南排涌河道綜合整治工程中的實(shí)際應(yīng)用,表明了和傳統(tǒng)的漿砌石、混凝土等重力式擋土結(jié)構(gòu)相比,生態(tài)砌塊擋墻具有外觀效果好、結(jié)構(gòu)柔性好、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)便、減少占地、節(jié)省投資、生態(tài)環(huán)保等許多優(yōu)點(diǎn),能為該項(xiàng)目帶來(lái)了環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的雙重效益,不僅滿足城市防洪要求,節(jié)約了工程成本,又能提升工程的景觀效果,美化了城市環(huán)境。故生態(tài)景觀擋土墻在城市河道綜合治理中值得大力推廣使用。
參考文獻(xiàn)
[1]王錠一.自嵌式擋土墻的應(yīng)用與研究[J].福建建設(shè)科技,2007.03::5-7.