高边坡挡土墙结构设计要点分析论文_田大和

高边坡挡土墙结构设计要点分析论文_田大和

天津中德工程设计有限公司 天津市 300271

摘要:锚杆挡土墙作为一种基于锚杆技术的挡土结构,适用于石料缺乏、挖基困难情况下高大边坡的加固护坡处理。它依靠锚杆在岩层内锚固水平拉力来抵挡边坡土体的侧压力,在稳定边坡、避免塌方的同时还能大幅度降低边坡土方开挖量、避免土地资源浪费,值得大范围使用。

关键词:边坡工程;锚杆挡土墙;施工过程;施工要点

近年来,锚杆挡土墙技术在边坡工程加固处理及稳定开挖土体等方面的运用越来越频繁。锚杆挡土墙是一种基于锚杆技术的挡土结构,特别适用于石料缺乏、挖基困难情况下高大边坡的加固护坡处理。它依靠锚杆在岩层内锚固水平拉力来抵挡边坡土体的侧压力,在稳定边坡、避免塌方的同时还能大幅度降低边坡土方开挖量、避免土地资源浪费,值得大范围使用。

1锚杆挡土墙施工工艺

1.1工艺特点

1.1.1锚杆挡土墙结构具有自重轻、省材料、施工快、柔性大、能适用于承载力较低的地基。

1.1.2采用锚杆挡土墙,可以代替庞大的圬工结构,基本不占用空间。

1.2适用范围

锚杆挡土墙可作为山坡的支挡结构物,也可用于地下开挖工程的临时支撑。在墙较高时,它可以自上而下分级施工,避免坑壁及填土的坍塌。对于开挖工程它可避免内支撑,以扩大工作面而有利于施工。同时由于其施工占地少,可缩小基础开挖面积,加快施工速度。这种挡墙对于岩石陡坡地区及挖方地区有利。

1.3工艺原理及设计要求

1.3.1防护原理

锚杆挡土墙是靠锚固于稳定土层中锚杆所提供的拉力,以承受结构物的挡土墙的土压力、水压力来保证挡土墙的稳定。

1.3.2工艺设计要求

(1)锚杆直径及钻孔直径

在锚杆挡土墙中,锚杆必须承受一定的抗拔力,并且通过注浆连接并固结周围岩体,因此,锚杆直径及钻孔直径均不能过小,一般采用Φ25~28mm螺纹钢锚杆,68~110mm直径钻孔。

(2)锚杆长度选择

锚杆长度选择主要考虑两个方面的因素,即提供足够的抗拔力和加固边坡岩体,其长度要求主要取决于墙后坡面岩体的性状,如土质边坡的密实情况,石质边坡节理、裂隙的现状和发育情况等。锚杆上下排间距不宜小于2.0m,水平间距不宜小于1.5m;锚固段长度不应小于4.0m;自由段长度不宜小于5.0m,并应超过潜在滑裂面1.5m。但锚杆总长一般不宜超过20m。

(3)注浆

锚杆注浆一般采用水泥砂浆,要求强度等级一般不小于M20,通常采用M30。

(4)锚头及锚锭板

当挡土墙肋柱就地灌注时,锚杆必须插入肋柱,并保证其锚固长度符合设计及规范要求。当肋柱为预制拼装时,锚杆与肋柱之间一般采用螺栓连接,由螺钉端杆、螺母、垫板和砂浆包头所组成,也可采用焊短钢筋等形式以保证锚固力的传递。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

(5)挡土墙

锚杆式挡土墙有两种主要形式:柱板式和板壁式。柱板式挡土墙是锚杆连接在肋柱上,肋柱间加挡土板;而板壁式是由钢筋混凝土面板和锚杆组成。柱板式锚杆挡土墙由肋柱、挡土板组成。可以为预制拼装式,也可就地灌注。

2锚杆挡土墙施工过程及施工要点

锚杆挡土墙施工具体过程如下:土方开挖→钻孔→锚杆制作、安装及注浆→安装钢筋网片、泄水管→喷射混凝土。

2.1土方开挖

2.1.1土方开挖施工前,必须复核各控制点的坐标及高程,在此基础上按图放出边坡开挖线。为了避免超挖或欠挖,应将高程复核工作贯穿到整个开挖过程中去。

2.1.2开挖施工应遵循先上后下、分层分段的原则进行。技术人员应当根据设计规范要求并综合考虑土层的土质情况来确定每层土方的开挖深度,优先分2次开挖每个台阶,相应地分2次施工锚杆。当机械开挖完成后,应安排专人对坡面实施人工修整,将坡面平整度偏差控制在允许值范围内。

2.2钻孔施工

2.2.1钻孔施工开始前,应在作业边坡表面初喷3cm左右厚度混凝土,在此基础上按开挖段落分批定位孔位,所有孔位均用醒目油漆标记。

2.2.2钻机送达预定机位后,应逐步调整钻杆、钻头位置,确保钻位准确、钻进轨迹符合设计规范要求。此外,还应在开钻前系统检查钻杆规格、数量,合理安排钻杆拼接,同时做好钻孔过程中钻进深度的实时记录。

2.2.3钻孔施工应当严格遵循既定的施工顺序,同时要控制好孔径、孔深值。钻孔完成后,还应利用空压机高压风清除孔中碎屑。

2.3锚杆安装及注浆

2.3.1锚杆制作

(1)锚杆所使用的材料必须经过现场试验检验,并得到监理的认可。

(2)锚杆应集中制作、有序存放,一般要平放在方木或水泥平台上,与地面隔离,防止生锈。

(3)锚杆的制作进度应与钻孔和锚杆安装进度相适应。

(4)锚杆在安装前应对其直径、长度及套丝情况进行检查,符合设计要求才能安装。

2.3.2锚杆安装

进场使用的锚杆原材料必须经过试验检测合格,并经监理验收签字。为保证锚杆安装的准确对中,应在锚杆安装前预安装对中支架。待成孔完成后,立即组织人员安装锚杆,安装的锚杆需出土部分不小于12cm且超出喷射混凝土面5cm以上。

2.3.3安装钢筋网片、泄水管及喷射混凝土

(1)安装钢筋网片

工程中采用的内外层分别采用10×10cm、15×15cm两种规格的钢筋网片。钢筋网片的安装应当牢固可靠,实际施工时可采用插入土中钢筋予以固定、采用架立钢筋作为支架,保护层厚度应控制在3cm以上。锚杆处应在纵横向分别布置2根Φ10船形钢筋予以加强。在后续混凝土喷射施工时,对台阶与台阶、台阶与水沟之间连接部位都应事先预留30cm高度以便加强连接。

(2)安装泄水孔和排水管

工程中泄水孔与排水管均采用Φ40/50PVC管。施工中,利用钢筋将泄水孔固定在边坡上,严格按照施工详图施工其向土一侧的构造,将泄水管坡度控制在2% ~7%。而在各台阶底部锚杆位置处每隔6m均设置约10m长排水管,管道安装时需保证管口下倾、角度控制在4°左右。在混凝土喷射施工期间应当采用塑料等材料将水管的裸露外口加以临时堵塞,防止喷射混凝土进入管道,堵塞管道影响管道正常排水功能。

(3)喷射边坡施工混凝土

混凝土从喷头出来垂直喷射到作业面上,其运动速度极快,喷射的过程随着水泥骨料的相互撞击、挤压密实过程,无需振捣并且密实度良好。

用于喷射边坡施工的混凝土必须要经过专门的配合比验证,同时掺加适量的速凝剂。喷射施工要避开大风等恶劣的天气,在喷射时要从下部逐步向上推进,喷射的作业人员要控制喷头在距喷射面0.5~1.5m范围之内作业。对于钢筋部位混凝土的作业,要先正面喷填一方,再进行另一方侧向喷填,防止喷填不均匀造成的钢筋背面留有空隙。

3结语

锚杆挡土墙有着避免土地资料浪费、减少土方开挖量,并对边坡有着良好的稳定作用,在施工过程中我们还需要严格按照规范进行施工,对施工技术及工艺做到有效的监督和控制,从而保证锚杆挡土墙的施工技术,确保边坡工程的施工质量。

参考文献:

[1]张晓哲.锚杆挡土墙在山区公路中的应用探讨[J].黑龙江交通科技,2013(05).

[2]黄刚,邓红梅.锚杆挡土墙施工技术在公路边坡防护中的应用[J].四川水力发电.2010(03).

[3]邓文琴,王瑞甫.锚杆挡土墙在山区公路中的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版).2010(10).

论文作者:田大和

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期

论文发表时间:2018/10/17

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

高边坡挡土墙结构设计要点分析论文_田大和
下载Doc文档

猜你喜欢