摘要:在整个水利工程施工建设的过程中,挡土墙施工建设非常关键和重要,尤其是近些年在水灾不断发生的情况下,水利工程施工建设非常重视挡土墙施工建设,因此挡土墙施工建设一旦出现了质量问题,整个水利工程的稳定性和安全性就会受到非常大的影响,会带来非常严重的经济损失和人员伤亡。除了能够起到很好的加固效果之外,挡土墙施工还能够起到排水以及抽水等功能。目前挡土墙建筑目前已经成为我国很多中小河流的一个非常重要的中枢系统。在建设的过程中,挡土墙会根据不同的施工等级和施工要求,采取不同的施工技术。因此在挡土墙施工的过程中,尤其是施工技术的选择上,我们要根据不同的施工等级要求进行施工技术的选择,只有这样才能够有效的保证挡土墙的施工质量,保证水利工程的整体加固性能。
关键词:水利工程施工;挡土墙施工;要点
一、挡土墙概述
挡土墙施工技术对水利工程安全运行具有重要意义.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。根据其刚度及位移方式不同,可分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类。根据挡土墙的设置位置不同,分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙;墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙;设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙;设置于山坡上,支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。
二、常用的挡土墙形式
1、重力式和半重力式挡土墙。重力式挡土墙施工方便,主要是通过自身的重力来承受土体坍塌力,结构相对简单,而且其材料多为石块和毛石,取材方便,因此,重力式挡土墙被广泛使用。重力式挡土墙可分为俯斜、竖直和仰斜,仰斜式挡土墙在填土方面相对困难,护坡时常用仰斜式,俯斜式和竖直式填土相对容易。重力式挡土墙也有其不足之处,挡土墙过高时,为保证其质量和稳定,挡土墙的体量会设计得比较大,花费的材料相对较多,资金投入量比较大。半重力式结构挡土墙多用于较高的墙体,这样投入的材料较少,成本相对较低。
2、悬臂式与扶臂式挡土墙。在修建钢筋混凝土挡土墙时,多采用悬臂式或扶壁式挡土墙,这类挡土墙属于轻型结构,墙体混有钢筋,墙身截面小,比较适合钢筋混凝土挡土墙。悬臂式挡土墙使用于10米以下,若超过10米,则多用扶臂式挡土墙。
3、锚杆挡土墙。锚杆挡土墙的主要构成要素有地锚和墙板,墙板是由钢筋混凝土砌成,比较牢固;地锚需要固定在土层上,让土层分担墙体压力,从而达到墙体稳定的效果。
三、水利工程施工中挡土墙的施工技术要点
1、材料的选用。对于挡土墙施工材料的选择,应综合考虑性能因素和经济因素,在保障结构性能满足施工要求的基础上,尽量控制成本投入,保障挡土墙施工的经济性。就一些分布较多石方的施工区域,可以直接选取石方进行施工,采取就地取材的方式,控制施工成本。
2、挡土墙结构的选择。考虑到边坡结构较高的情况下,采取重力式挡土墙施工会造成大量的材料成本投入,且施工量较大,因此,对于挡土墙结构的选择,应结合水利施工的实际,对比分析各类挡土墙结构的应用性能和成本投入,选择最佳的施工方案。对于水利工程边坡高度超出5m以上的情况,应采用悬臂式挡土墙,代替重力式挡土墙。
3、剖面类型确定。重力挡土墙施工的过程中,对于结构类型的选择也需要参照具体工程结构,结构类型的应用直接关系到具体的施工内容。实际施工中,挡土墙的结构类型可分为垂直结构、俯斜结构和仰斜结构。
3.1采取仰斜结构施工时,面坡和背坡的倾斜角度会对墙体的压力状况产生直接影响,一般而言,背坡较缓时,墙体结构的压力也较小,反之,背坡坡度大,则墙体结构压力增大。
3.2基底斜坡设计。通过经验总结可以得出,将基底设置一定的坡度有利于提升墙体结构的稳定性,但对于坡度的控制应给予足够的重视,在坡度过大的情况下,不仅无法起到稳定边坡的作用,还能导致墙体失稳。对于基底的坡度应控制在0.1:1。
3.3墙趾设计。如果墙身高度超过设计标准太多,就会提升基底所受到的压力。如果要使基底受到的压力在其承受范围之内,应增加墙趾台的阶数量。墙趾的高度h与墙趾的宽度a之间的比为h:a=2:1,a应>20cm。如图1:
图1挡土墙墙趾结构图
4、基底处理的施工技术。在处理基底的过程中,我们要对基底周边的施工土质以及施工环境进行全面的考察和分析,只有这样才能够选择合理的施工技术方案,在处理基底的时候,我们主要是对基底的施工地表以及相应的挖台阶进行处理。在进行基底覆盖施工的时候,通过相应的机械设备进行覆盖施工,然后通过压路机等设备进行基底的覆盖压实施工。需要注意的一点是在基底压实施工的时候,不能够对挡土墙的其他施工工序造成干扰,要保证挡土墙的其他施工工序正常进行。
5、模板施工技术。在进行模板搭建施工的时候,要根据现场的施工条件来选择施工模板的大小尺寸。在模板制造的时候,我们通常会应用到凹榫和凸榫,为了有效地保证凹榫和凸榫能够有效地进行模板施工,我们要根据实际情况来选择施工设备的大小。在模板制作的时候,我们一般会使用定型钢来制作模板。在模板连接的时候,我们一般使用螺栓等紧固件进行模板的连接。需要注意的是,在模板制作的过程中,模板材料是可以重复利用的,为了有效节约成本,在保证模板施工质量的前提下,尽量循环利用模板,避免出现施工材料浪费的情况,增加施工成本。
6、混凝土施工技术。模板支护施工完成后,我们就要进行混凝土的浇筑施工,这是非常关键的施工环节,施工质量直接影响到挡土墙的施工质量和使用效果。在进行片石混凝土作业时,掺入混凝土中的片石要控制在20%以内,要求片石抗压等级强度可达到规定要求。片石要使用强度高、耐风化、结构稳定的石料。施工时,作业人员要保证片石表面清洁,并处于饱水状态下。进行施工时要均匀摆放片石。在模板和片石之间布置保护层,避免基础出现露石和空洞等情况。混凝土浇筑完成后,采用插入式振捣器进行振捣施工,保证挡土墙的混凝土施工质量可达到要求。防止挡土墙渗透和使排水合理也是设计时需要考虑的诸多因素之一。一点点的渗透可能给整个挡土墙结构带来毁灭性的后果,由于水工混凝土挡土墙投入使用后日夜承受着水的冲击,一点点的渗透在长期的水流作用下会慢慢变大,当遇上洪水险情之后这种渗透会以更快的速度扩张。
结束语
从近些年的水利工程施工来看,重力挡土墙技术已经成为水利施工中不可或缺的技术内容,在不断应该的过程中也总结出了不少的应用经验,上文中就针对挡土墙施工中的技术要点进行了分别阐述,通过合理选择挡土墙类型和控制施工质量,可有效降低水利施工中存在滑坡问题,保障水利施工的安全性。
参考文献
[1]黄岳文.关于挡土墙抗倾覆稳定分析的讨论[J].岩土工程学报,2018,(06):158-164.
论文作者:路云霄
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/30
标签:挡土墙论文; 基底论文; 结构论文; 重力论文; 模板论文; 墙体论文; 施工技术论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;