重力式挡土墙施工技术在道路工程中的应用探讨

重力式挡土墙施工技术在道路工程中的应用探讨

洪伟坚

广东客家园林股份有限公司514000

摘要:挡土墙作为道路工程常见构筑物,可通过对道路边坡稳定性的管理,避免出现滑坡与塌方事故,继而提高道路工程整体质量安全和稳定性。本文首先对重力式挡土墙进行分析,其次阐述重力式挡土墙常见设计问题,最后以工程案例为基准点,对重力式挡土墙施工技术在道路工程中实际应用予以深入探究,确保重力式挡土墙在道路工程中的应用价值全面发挥出来。

关键词:重力式挡土墙;施工技术;道路工程;应用

引言

重力式挡土墙具有形式单一、施工简便、适应性强的优势,可通过就地取材的方式,完成自身结构设计工作,属于公路、道路工程中关键性支档结构。虽然重力式挡土墙设计简便,但也无法忽视其在道路工程中的作用,而挡土墙设计中参数、形式选择等问题的出现,更是加剧重力式挡土墙施工难度。针对此,以重力式挡土墙设计问题为前提的施工技术分析工作,是当前把控挡土墙施工质量的根本前提。

1重力式挡土墙的概述

1.1重力式挡土墙的简介

重力式挡土墙,指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材,施工方便,经济效果好。所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高,它耗费材料多,也不经济。当地基较好,挡土墙高度不大,本地又有可用石料时,应当首先选用重力式挡土墙。重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋,墙高在6m以下,地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。

1.2重力式挡土墙的构造

重力式挡土墙的尺寸随墙型和墙高而变。重力式挡土墙墙面胸坡和墙背的背坡一般选用1:0.2~1:0.3,仰斜墙背坡度愈缓,土压力愈小。但为避免施工困难及本身的稳定,墙背坡不小于1:0.25,墙面尽量与墙背平行。对于垂直墙,如地面坡度较陡时,墙面坡度可有1:0.05~1:0.2,对于中、高挡土墙,地形平坦时,墙面坡度可较缓,但不宜缓于1:0.4。采用混凝土块和石砌体的挡土墙,墙顶宽不宜小于0.4m;整体灌注的混凝土挡土墙,墙顶宽不应小于0.2m;钢筋混凝土挡土墙,墙顶不应小于0.2m。通常顶宽约为H/12,而墙底宽约为(0.5~0.7)H,应根据计算最后决定墙底宽。

当墙身高度超过一定限度时,基底压应力往往是控制截面尺寸的重要因素。为了使地基压应力不超过地基承载力,可在墙底加设墙趾台阶。加设墙趾台阶时挡土墙抗倾覆稳定也有利。墙趾的高度与宽度比,应按圬工(砌体)的刚性角确定,对于石砌圬工不大于35°,对于混凝土圬工不大于45°。一般墙趾的宽度不大于墙高的二十分之一,也不应小于0.1m。墙趾高应按刚性角定,但不宜小于0.4m。

墙体材料:挡土墙墙身及基础,采用混凝土不低于C15,采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30,寒冷及地震区,石料的重度不小于20kN/m3,经25次冻融循环,应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5;超过6m高时宜采用M7.5,在寒冷及地震地区应选用M10。

2重力式挡土墙设计常见问题

2.1参数选择问题

基于挡土墙设计软件的快速发展,设计人员手算机会相对较少,虽然计算机软件具有计算精准、计算简便的优势,但因其作为工具类型,无法对录入数据、计算数据的真实性予以辨别,从而增加工程建设风险。现阶段,关于挡土墙稳定计算理论相对成熟,如库伦土压力理论,能够在功能强大计算机软件运用的前提下,适用于各类重力式挡土墙设计条件。但是,纵观挡土墙参数选择选择阶段,仍然存在各种问题,如试验条件选择不当、抗剪强度未取值、粘性土换算摩擦角等问题,将重力式挡土墙设计的重要性流于形式。

2.2形式选择问题

从整体上来讲,挡土墙分为路肩墙、路堑墙、路堤墙三种;而浆砌条石挡土墙依据墙背倾角的差异,分为俯斜式和垂直式、仰斜式、衡重式与凸折式。其中俯斜式挡土墙受压力最强,且断面尺寸较大,适用于填方路段;仰斜式受压力最弱,断面尺寸适中,在填方路段、挖方路段均较为常见;垂直式受压力在俯斜式、仰斜式挡土墙范围内,其使用范围和仰斜式挡土墙相同;衡重式稳定性强,可用于挖方/填方路段,但因地基承载力高和施工复杂的特点,在道路工程适中较为少见。

3重力式挡土墙施工技术在道路工程中实际应用

3.1工程案例

某道路改造工程,全长为262m,其中填方路段为160m,填方高度应控制在15m一20m;另有80m填方路段高度应在20m。已知该填方路段设有公园、房屋等建筑物和构筑物,且填方位置在公园坡脚,具有坡度陡的特定,通过现场勘测的方式,对填方路段情况进行总结:地表存有杂填土、耕植土和粘土层,厚度约为50cm—l00cm;填方段为岩溶发育层,其具体表面为地表溶洞和石芽,而岩体多数为垂直溶洞、悬臂岩体与溶孔等。

3.2方案设计

结合工程现场实际勘测结果,可知该重力式挡土墙等级为A级荷载,且施工材料以C25混凝土为主,利用接槎石衔接的方式,对新混凝土(上层)、旧混凝土(下层)予以连接,同时保障接槎石间距为120cm,将挡土墙设计于基岩上层,为保证挡土墙嵌入基岩150cm以上,则应对基岩风化程度进行确定,郎保持基岩中微风化。同时在基底无岩溶的情况下,对基底填充物予以明晰,以此做好道路回填工作。

3.3施工技术

3.3.1模板组装与加固施工技术

选择长150cm、厚5mm、高200cm组合钢模板作为挡土墙墙面,结合M16螺栓的使用,对模板实施连接,为避免接缝漏浆,可选择0.5mm公母扣予以过渡;而墙两侧、墙背面的材料,主要为定形组合钢板,其规格为长100cm、厚5arm、高50cm。另外,在针对模板加固环节,可通过水平杆增设、木支撑的方式,对挡土墙某侧墙面予以加固;内侧加固则以斜拉撑、斜支撑为主。在此过程中,挡土墙榫头的加固则应以木板加工刨光为前提,结合U形卡的使用实施固定。

3.3.2混凝土施工技术

重力式挡土墙施工分为混凝土灌注、片石回填两项内容,其中混凝土灌注环节材料的选择以商品混凝土为主,通过现场滑槽的设置,使用汽车泵在混凝土运送至施工场地,以此完成混凝土浇筑工作;而片石回填设涉及人工抛填、汽车式起重机两种方式混合运用,即利用起重机对钢筋笼进行增设,并用过干净片石的放人,将片石移至需填方处,再选择人工操作的方式完成片石抛填工作。

3.3.3排水工程施工技术

为避免重力式挡土墙后背积水问题,以此将填层、墙身结构损害威胁控制于根源。对此,应在挡土墙施工中,在墙背依据分台阶的方式,布设泄水孔,且在墙背约200cm处回填级配碎石,以隔水层设置为前提,通过透水试验的开展,将挡土墙排水系统质量控制在标准范围内。

结语

综上所述,重力式挡土墙在道路工程建设中应用范围较广,其原因为:浆砌条石挡土墙可依据自身重力,抵抗边坡土压力,用以避免边坡塌方或滑坡状况的发生,属于国内当前挡土墙常用形式。在实际道路施中,为保证浆砌条石挡土墙施工质量,则应对其施工技术、设计常见问题进行分析,通过对砌体勾缝与养护工作的开展,在充分彰显挡土墙整体化作用的同时,提高我国道路施工质量。

参考文献:

[1]欧建明.重力式挡土墙施工技术在道路工程中的应用[J].四川水泥,2017(07):48.

[2]杨唐.重力混凝土挡土墙结构的堤防工程施工技术[J].科技创新与应用,2016(16):224-225.

[3]张泽宇.浅谈重力式浆砌块石挡土墙施工技术及质量控制[J].科技风,2013(03):154.

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