浅析道路路基挡土墙防护设计与施工技术论文_廖国威

佛山市深瀚房地产开发中心

摘要:笔者主要从路基挡土墙施工技术路基挡土墙施工技术等几方面概述了本文主题,旨在与同行共同探讨学习。

关键词:路基;挡土墙;防护;设计;施工技术

路基的防护是保护道路的重要措施之一。正常情况下,防护的重点都在路基的边坡,由于各种道路建设需要适应地形的变化,因此在修建过程中会出现很多的实际问题。其中,最常遇到的问题就是市政道路中的许多高填挖道路修建时,要应对不同的生态环境,有些地面必须进行填高来修建市政道路,而有些地面则需要进行一定深度的挖掘之后先建路基才能修建市政道路,而且还要考虑市政道路两边的建筑小区以及不同地方的实际情况。所以,一定要收集各方的资料后再进行设计,如果不通过仔细的研究设计直接施工会很容易造成挡土墙的施工问题,导致很严重的后果。因此,为了保证市政道路的顺利修建和稳定的运营,一定要设计较合理的路基挡土墙进行对市政道路的防护。

一、挡土墙基本概述

1.定义

挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的、临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基底;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。

2.挡土墙的类型和适用范围

根据挡土墙在路基横断面上设置的位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙及路堑墙。当挡土墙顶置于路肩时,称为路肩式挡土墙,若挡土墙支撑路堤边坡,墙顶以上尚有一定的填土高度,则称为路堤式挡土墙,如果挡土墙用于稳定路堑边坡,称为路堑式挡土墙。挡土墙的划分方法还有很多,除了按照设置位置的方式划分外,可以按照建筑方式等进行划分。

把挡土墙按照结构的形式来划分,可分为:加筋土式、扶壁式、锚杆式、悬臂式、重力式、半重力式、衡重式锚定板式和桩板式等,他们的特点如下:

(1)重力式:此方式就是用挡土墙自身的重力来保持稳定,这种方法的特点就是取材和施工都很简单,使用的范围也是最广的,由于挡土墙自身较重,对地基承载力的要求较高。

(2)半重力式:一般采用片石混凝土浇筑,墙背拉应力较大时,需设置钢筋,由于整体强度较高,墙身截面和自重相对较小,常用于不宜采用重力式挡土墙的地下水位较高和软弱地基上,以及缺乏石料的地区,一般多用于低墙。

(3)衡重式:上下墙背间有衡重台,利用衡重台上填土重力和墙身自重共同作用维持其稳定。可作为拦截崩坠石之用。

(4)悬臂式:属钢筋混凝土结构,由立壁、墙趾板和墙踵板三个悬臂部分组成,墙身稳定主要依靠墙踵板上的填土重力以及墙身自重来保证。适用于缺乏石料的地区和承载能力较低的地基。

(5)扶壁式:属钢筋混凝土结构,由墙面板(立壁)、墙趾板、墙踵板和扶肋(扶壁)组成,即沿悬臂式挡上墙的墙长,每隔一定距离增设扶肋,把墙面板与墙踵板连接起来。适用于基承载力较低的地段和缺乏石料的地区和大型填方工程。

(6)垛式:又称框架式,用钢筋混凝土预制杆件纵横交错拼装成框架,内填土或石,以此抵抗土体的推力。适用缺乏石料地区的路肩墙和路堤墙,建筑高度—般不受限制。

二、路基挡土墙设计原则

由于路基挡土墙会随着道路的修建和施工达到城市的各个区域,因此,挡土墙设计与施工对道路的保护作用比较大。随着城市化脚步的加快和科学技术的不断发展,挡土墙在公路路基和市政道路等方面的运用较为广泛。但是路基施工技术不能单纯地考虑经济效率,还需要将社会生态环境纳入施工体系中,在实现经济效率、道路安全等方面有效提高的基础上,进一步促进城市经济以及社会环境的稳定持续发展。因此,设计路基挡土墙设计方案时,相关设计人员要采用一种绿色保护方法保护和防护路基,才可以使城市道路更加美观、环保、安全。总体来说,“安全绿色”“恢复自然”“生态环保”“水土保持”等是进行路基土挡墙设计时需要遵循的一系列基本原则。

三、路基挡土墙施工技术

1.石砌施工工艺和要求

石砌挡土墙施工一般包括排水设施、基础、沉降缝等(如图 1 所示)。其工艺主要包括以下几个方面。

(1)准备工作

在石砌挡土墙之前,需要配备功能齐全的设备和设施、根据路基工程实际情况,设计体系化的施工方案和设计图纸、检查图纸、处理地基、安置脚手架、放线、跳板、清除设备的污垢、清除泥垢等。

(2)砌筑顺序

公路路基和市政道路路基的砌筑施工和施工顺序主要是以分层为原则,其重点是路基底层的施工。底层施工是否顺利是保障路基挡土墙施工的重要因素,一旦底层施工没有根据施工图纸或者施工方案施工,就会严重影响路基上层的稳定性。分层砌体是砌筑施工的首要步骤,其次是分段砌筑,再是前后砌筑。分段砌筑施工时,分段处应该设置沉降或者伸缩缝的位置; 分层砌筑时,施工技术人员应该先对路基的角落处或者缝隙处的面石处施工,最后才是填腹石施工。

(3)砌筑工艺

常用的砌筑工艺有挤浆法、坐浆法。

(4)砌筑要求

砌体应该选择表面比较平坦、石块尺寸较大的物体。浆砌之后,长短相间的砌体应该与路基底层的石块进行对接,并将石块与下层竖缝错开。

2.薄壁式施工

现代公路工程建设中,主要采用钢筋混凝混凝土作为薄壁式挡土墙结构。这种材质的结构属于轻型挡土墙。轻型挡土墙主要分为悬臂式和扶壁式。扶壁式挡土墙应该对其进行整体、拼装灌注和浇筑。但是相较于整体灌注和浇筑而言,拼装灌注和浇筑不适合地质较差或者地质不稳定的地段,比如地震烈度大于 8 度的地区就不适合拼装式挡土墙结构。

(1)悬臂式、扶壁式挡墙施工要点

主要包括测量放线、挡墙基槽开挖、挡墙基础模板安装、挡墙钢筋成型制作、浇筑挡墙混凝土、挡墙板安装等。

1)测量放线。测量放线应该严格按照道路施工中线、高程点合理控制挡墙的平面位置。

2) 挡墙基槽开挖。挡土墙开挖施工活动需要确保基层的稳定性,不能扰动路基基层的原状土。如果施工人员不小心挖到路基中的原状土,应该展开原状土回填施工。将开挖的原状土恢复到原位,并根据道路击实标准夯实。

3) 挡墙模板选择与安装。模板在施工中要保障路基的安全性和稳定性。模板不仅具有自重作用,还具有混凝土测压功能。因此,施工人员在开展混凝土浇筑、混凝土振捣工序时,要着重注意模板结构是否具有一定的强度,能否在工程中稳定运行,才能够确保挡土墙混凝土结构不会遭受混凝土浇筑和混凝土振捣施工的影响和破坏,保证模板结构的协调性和稳定性。一旦模板结构和混凝土结构失去平衡或者发生变形,就会导致施工工程出现严重超载和路基工程结构不够稳定等现象。模板的接缝工作是建筑房屋工程的一大问题,也是影响房屋路基挡土墙施工质量的重要因素。一旦模板接缝工作没有做好,就会造成路基挡土墙混凝土结构出现渗漏,进而影响路基工程的整体质量。因此在实际施工中,施工人员应该采取行之有效的方式做好模板接缝工作、牢固挡墙基础模板垫层,避免基础模板跑模、下沉或者松动,进而严重影响路基工程质量。

(2)加筋土挡土墙

加筋土挡土墙结构主要是由拉筋、填料、面板、基础四个部分组成,其施工工艺程序如下。

1) 基地处理。做好基地处理工作是保障公路填石路基质量的前提条件。公路基地处理的内容主要有基地土质、基地水文状况、基地植被生长情况、填土高度测量等。施工技术人员不仅要根据路堤基地的实际情况分别处理路堤问题,还需要提前做好防御措施,确保路堤地基的安全与稳定性。比如采取疏干、换土、打沙桩、挖出淤泥等方式减少路堤地基淤泥堵塞问题,并在处理好路堤地基中的淤泥问题之后,要在规定的时间内填筑路堤,避免出现淤泥的循环堵塞现象。在路堤填筑施工过程中,要对路堤基底进行压实工作,基底土要求反复碾压达到 95%的密实度。

2) 混凝土浇注

混凝土浇筑分底板和上部结构,其中上部结构分成三次浇筑,浇注时采用隔段浇注的方法。底板混凝土浇注采用溜槽入模,墙面板及扶壁混凝土采用混凝土泵车直接泵送入模。浇筑采用水平分层,插入式振捣器振捣,分层厚度不超过 30 ㎝。混凝土浇注施工过程中,要随时注意模板支撑对拉的受力情况,检查各支撑的变化,发现异常,及时处理,保证成型构件的尺寸。混凝土浇注过程中要按规范要求留置混凝土试件。底板混凝土要一次完成,墙面板及扶壁在高度方向不宜间断,若必须间断,第二次浇灌时,必须认真处理施工缝,保证新混凝土与已凝固混凝土牢固黏结。

3) 安装墙体。当路基挡土墙混凝土强度达到 70% 时才展开逐层安装工作。

结语:

由于路基挡土墙的应用,有效的减少了在城市道路中的许多河堤道路、高填挖道路等工程出现的事故,因此,合理的计划建造路基挡土墙是必要的,而且在建造挡土墙的同时还应该考虑到对生态环境的保护。

参考文献:

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[3]陈建祥,成善增.市政道路路基优化施工策略分析[J].中国建设信息,2010,16(9):64 -65.

[4]黄为民.公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术措施[J].科技与企业,2013,22(18):225 -226.

论文作者:廖国威

论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/26

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