浅谈公路挡土墙的设计与施工_论文发表__墨水学术,论文发表,发表

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:189

副标题#e#摘要：随着我国公路建设的迅速发展，公路挡土墙的应用日益广泛。公路挡土墙的建设是公路施工中的一项重要内容，挡土墙对公路的养护作用至关重要，作者在多年实践经验的基础上，论述了公路挡土墙在设计和施工质量中的多项控制要点。
　　关键词：挡土墙，设计，施工
　　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一种构造物。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，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。因此，深入探讨各种公路挡土结构的设计理论与方法，以及优化挡土结构的选型具有重要的工程实际意义和潜在的巨大经济效益。
　　1挡土墙设计
　　挡土墙的形式多种多样，按其结构特点,可分为：石砌重力式、石砌衡重式、加筋土轻型式、砼半重力式、钢筋砼悬臂式和扶壁式、柱板式、锚杆式、锚定板式及垛式等类型
　　1.1挡土墙设计原则
　　一方面，土的内摩擦角和粘聚力这两个积极因素，是挡土墙结构在满足路基基本功能方面优于完全的填方(或挖方)路基或完全的以桥的形式跨越的重要特性所在。利用这两个积极因素，即可充分发挥土体的自身潜力，再加上一定的外部支挡，能够保持路堤的稳定性，比纯粹填方或挖方路基更安全、更耐久；比纯粹桥式结构更经济。对于公路路基来说，有挡土墙的路基结构形式、充分利用了地基承载力和土体自身潜力，是介于纯路基结构和桥式结构形式之间的一种变化多样、造价适中、安全稳固的优选结构。另一方面，被动土压力>静止土压力>主动土压力。如果能灵活、巧妙地利用这种关系，对具体设计成什么样形式的挡土墙，就有了较好的把握，结构形式也会因具体情况多样化起来，如采用柔性、半柔性或是刚性挡土墙结构等。这种关系的熟练掌握，就可以根据结构物的重要性、性能造价比、位置等作出恰当的优化。
　　1.2挡土墙设计关键措施
　　1）基础加固措施。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20cm，台阶高宽比可采用3:2或2:1。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。2）排水措施。对于浆砌石挡土墙,应在墙前地面以上设置一排泄水孔。墙较高时,可在墙上部加设泄水孔。泄水孔采用10×10cm的方孔或圆孔，孔眼间距2~3米，上下排泄水孔错开设置。泄水孔进水口应设置反滤材料。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异,设置沉降缝,同时,为了减少圬工砌体因收缩硬化和温度化作用而产生裂缝,需设置伸缩缝。挡土墙的沉降缝和伸缩缝设置在一起,每隔10~15m设置一道,缝宽2~3cm,自墙顶做至基底,缝内宜用沥青麻絮、沥青竹绒或涂以沥青的木板等具有弹性的材料,沿墙的内、外、顶三侧填塞,填塞深度不小于15cm。4）墙顶与路面的衔接。当墙顶宽大于土路肩宽度时,挡土墙侵入土路肩部分应预留出相当于路面结构厚度部分以铺筑路面。5）车辆安全行驶保障措施。对于路肩墙,其墙顶面以下50cm采用C20砼浇筑，并预埋钢筋，在其上设置防撞栏或防撞墙。6）材料的要求。石料须经过挑选,质地均匀,无裂缝,不易风化。石料的抗压强度应不低于30MPa。尽量采用较大的石料砌筑,块石应大致方正,其厚度不小于15cm,宽度和长度相应为厚度的1.5~2.0倍和1.5~3.0倍。7）设计参数的选取。墙背填料的物理力学性质对于山岭重丘二、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公路规范选用。墙背摩擦角填土与墙背间的摩擦角δ应根据墙背的粗糙程度及排水条件确定。公路中，对于浆砌片石墙体、排水条件良好，均可采用δ=ψ/2。基底摩擦系数基底摩擦系数μ应依据基底粗糙程度、排#p#副标题#e#水条件和土质确定。8）安全系数的选取。对墙高≥6m的挡土墙,实际设计时建议将安全系数提高20%,以保证其安全性。9）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。11）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。
　　2挡土墙施工质量过程控制
　　1）施工放样
　　施工放样应该严格按挡墙设计要求的坡率、基础宽度、深度等要素计算进行施工放样。开挖基坑及处理后,检验基底尺寸及标高,报请监理工程师验收合格后砌筑基础。
　　2）基础处理
　　加筋挡土墙基坑采用换填石灰碎石土处理，对基础底面的地基进行承载力检测，承载力满足设计要求后，基础采用现浇C30混凝土士SOcm，强度达到设计要求后，方可砌筑墙面板。
　　3）重力式锚杆挡墙的施工
　　重力部分的施工应先施工填腹部分的浆砌片石，然后再施工锚固板壁和框架部分的钢筋混凝土，以便框架与填腹部分充分连接，形成整体受力。施工该部分时，尤其要注意预埋连接锚杆的钢筋位置、角度的准确性，混凝土施工过程中应经常测量、复核，以免误差过大，锚杆受力不均。
　　4）面板安装
　　面板安装时，基础用低强度砂浆砌筑找平，同层相邻面板水平误差控制在8mm以内，砌筑时不能用坚硬石子及铁片支垫，以免造成应力集中，损坏面板。每一层安装时用垂球、挂线核对，每三层面板安装完毕及时测量标高和轴线，水平、垂直误差及时逐层调整，不得将误差积累后再进行调整。
　　5）筋带铺设
　　筋带从面板预留孔中穿过，折回另一端对齐，严禁筋带在孔上绕成死结，筋带成扇行辐射在压实整平的填料上，不能重叠不得卷曲或折曲，不得与硬质棱角直接接触，在拐角处和曲线处布筋方向与墙面基本垂直。与构造物相接处布筋方向与墙面垂直有困难处，将不能垂直布设的筋带逐渐斜放。筋带拉紧定位后，用少量填料从拉环处向筋带尾部覆盖，使之固定。
　　6）填料施工
　　砾石土填料在土场按每70kg土掺30kg碎石的比例用挖掘机充分拌合后挖装，由自卸汽车运输至加筋挡土墙施工现场。卸料时机具与面板距离不得小于1.Sm，机具不能在未覆盖填料的筋带上行驶，并不得扰动下层筋带，填料粒径不得大于填料压实厚度的1/2，且最大粒径不大于lOcm,填料不得有冻块或含有锋利的碎砾石，严禁掺杂有机料及生活垃圾，填料采用机械摊铺，摊铺机械距面板不应小于1.Sm，机械运行方向应于筋带垂直，并不得在未覆盖填料的筋带上行驶或停车.距面板1.5m范围内，用人工摊铺。填料分层压实，压实顺序先从筋带中部开始，逐步碾压至筋带尾部，在碾压靠近面板部位，压实机械与面板距离不得小于1.0米，在此范围内优先选用透水性良好的填料，用小型压路机轻压或用人工夯实，严禁使用大、中型压实机械。
　　7）填料的压实度
　　填料摊铺整平后，用小型压路机或人工夯实，碾压时先轻后重，严禁使用羊足碾，不得在未经压实的填料上掉头和急刹车，距面板1.0m范围以外，槽底面以下0一80cm，压实大于95%以上。80cm以下，压实度大于90%以上，距面板1.0m范围以内，整个墙高范围内压实度大于90%,压实度满足设计要求。
　　8）墙后回填
　　填料一般应选择透水性强、易排水、抗剪强度大且稳定的材料,严禁使用腐殖土、盐渍土、淤泥等材料,根据实际情况采用级配较好的砂砾或碎石,严禁使用大块石填筑
　　3结语
　　总之，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#p#副标题#e#墙的安全性。此外，在施工中要严格进行过程控制,否则将留下质量以及安全隐患,造成较大经济损失。
　　参考文献：
　　[1]陈忠达,王海林.公路挡土墙施工[M].北京:人民交通出版社,2004.
　　[2]中华人民共和国交通部部颁标准.公路土工合成材料应用技术规范(JTJ/TO19-98).北京:人民交通出版社，1999
　　[3]中华人民共和国国家标准.建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002).北京:中国建筑工业出版社，2002