关于道路工程石砌挡土墙设计的探讨论文_任杰东

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邢台华腾公路设计咨询有限公司 河北邢台 054000

摘要:伴着国内社会经济水平的大幅度提升,使得大量的高中等级的道路工程随之产生,为了从根本上保证所有道路项目的质量,杜绝发生危险事故,建造挡土墙结构可以说是非常有效的方法,因为挡土墙结构具备建造简单,体积小,成本低等优越性,受到施工团队的青睐。本文围绕道路项目建造过程中石砌挡土墙设计工作展开了详尽的分析研究,并对确保整个结构的稳固性给予了意见建议。

关键词:道路工程;挡土墙;设计

在路基结构建造过程中,挡土墙能够对路堤以及路堑边坡起到一定的稳固作用。并且对于降低土方工程数量以及占地面积,杜绝由于水流的冲刷破话路基的质量是非常有益的。由于挡土墙具有结构简单、占地少、施工方便和造价低廉等优点,在边坡建设中得到广泛的应用。遵照使用位置挡土墙可以划分为多种形式,在施工的过程中,需要操作人员结合现场实际情况以及需求来进行选择使用。

1 前期资料准备及分析

在进行挡土墙结构开展设计工作的时候,需要充分的结合项目所处的地理位置的特点,项目规模,承载负荷的性能,成本造价等多个方面的内容。在制定挡土墙结构建造计划的时候,在必要的时候需要与一些桥梁项目的建造方案进行比对,针对建造技术的实时性以及稳定性进行深入的研究分析,随后制定详细的针对性的设计计划,并结合现实状况来实施挡土墙结构的结构设计。浆砌片石挡土墙结构相对来讲材料的选择较为广泛,并且实际施工建造操作简单,适合使用的范畴较大,选择浆砌片石砌筑对节约项目成本是非常有帮助的,并且提升了整个结构的质量以及稳固性。再有,为了有效的提升挡土墙结构自身的质量,我们可以选择用片石砼,素砼等物料进行建造。在正式建造挡土墙结构之前,需要组织专业人员进行施工现场的勘探,并结合获取的信息来制定设计方案,结合实际情况和需求来选择适当的墙体结构,全面考虑填入物料成分以及给排水结构,这对实际的施工建造具有一定的影响。在开展设计计算工作的过程中要结合施工周边所有建筑结构承载负荷性能的能力,确定设计参数的时候要保证其精准度,并且要从实际需求入手,这对于保证项目成本、结构稳固性都是非常有益的。

2 挡土墙形式的选取

2.1重力式挡墙

那些挡土墙结构的高度低于5米的项目中,重力式挡土墙的是最佳的选择,如果高度超出了5米,我们可以选择衡重式挡土墙结构来提升自身的稳固性。重力式挡土墙结构通常被人们大范围的使用到公路项目的建造中,并且其结构相对简单,建筑操作简便,适合物料较多,但是想要保证其整个结构的稳固性还是需要依赖其自重的。再有,挡土墙的有效高度相比较来讲偏下,在部分地形中施工具有一定的局限性,并不能很好的发挥出其优越性,并且不容易实施机械化施工,这也充分的说明了重力式挡土墙在成本、科学性、稳定性等层面上存在一定的弊端。

2.2衡重式挡墙

衡重式挡墙结构的优越性就在于可以借助下墙的衡重结构来促使整个结构的重心向后部偏移,促使基底应力达到一个均衡的状态,进而适当的提升墙体的高度。

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2.3钢筋混凝土扶壁式挡土墙

我们可以根据实际情况来提升挡土墙结构的高度,但是要求其底部机构具备承载足够负荷的宽度,尤其是在前半部分。不然就会使得基底承载压力过大,导致损坏结构稳固性的不良后果。就挡土墙的施工形式来看,通常都是立模现浇,操作起来相对复杂,并且施工具有一定的困难。

2.4加筋挡土墙

这种形式的挡土墙结构适合使用到那些软土地基结构建造之中,能够促使原本充当挡土墙体结构外部结构的填充物料转变为墙体结构内部构造,这是科技发展的结果,在实施挡土墙结构设计的过程中,需要全面的考虑其与其他类型项目建造计划相比较,进而深入的研究其实施性以及稳固性。最后制定出设计计划,并根据实际情况选择挡土墙的结构形式。

3 挡土墙截面形式选取

浆砌片石挡土墙的顶端结构的宽度不能小于半米,并且如果整个墙体高度低于5米的时候,并且建造的位置在路堤或者是路肩的时候,我们应该选择重力式挡土墙结构,能够充分的施展出其结构简单,施工操作方便的优越性。在选择路肩还是路堤挡土墙结构的时候,我们要充分的结合施工场地的特点。由于路堤挡土墙所承载负荷的极限是大于路肩挡土墙的,所以受力性能相对较弱,尽管墙体高度有所缩减但是还是要适当的增加墙体的宽度,这就充分的说明了,在现实情况相同或者相近的情况下,选择路肩墙效果更好。在挖方边坡比较陡峭时,采用路堑挡土墙,可减少土方开挖避免破坏原状土体;在地质条件不良情况下,还可以支挡可能坍滑的山坡土体。

4 增加挡土墙稳定性的措施

挡土墙的设计,一般利用有关土压力的理论和公式,计算出作用于墙背的土压力,并根据初始条件拟定挡土墙的截面尺寸,再对拟定尺寸的挡墙进行验算,如果不满足要求,需要改变拟定的截面尺寸再验算,直至满足要求为止。挡土墙的验算,一般包括地基承载力验算、墙身强度验算、稳定性验算。地基承载力验算与一般偏心荷载作用下基础的计算方法相同,墙身强度验算需根据材料的不同来计算,相对而言挡土墙的稳定性验算比较复杂,它包括抗倾覆和抗滑移稳定验算,因此在设计中应采取各种有效措施来增加墙体的稳定性。

(1)提高墙背填料的粗糙程度。提高墙背填料粗糙程度目的是增大墙背摩擦角,减少倾覆力,该方法是增加墙体稳定性的有效措施。

(2)设置向内倾斜的基底。该方法可以增加抗滑力和减少滑动力,从而增加了抗滑稳定性。

(3)采用凸榫基础。在挡土墙基础底面设置混凝土凸榫,与基础连成整体,利用榫前土体产生的被动土压力以增加挡土墙的抗滑稳定性。

(4)展宽墙趾。在墙趾处展宽基础以增加稳定力臂,是增加抗倾覆稳定性的常用方法。

(5)改变墙高及墙背坡度。减缓墙面坡度可增加稳定力臂,加陡俯斜墙背或减缓仰斜墙背可减少土压力,从而增加挡土墙的抗倾覆稳定性。

(6)改变墙身断面类型。当地面横坡较陡时,应使墙胸尽量陡立这时可改变墙身断面类型,如改用衡重式墙或墙后加设卸荷平台,以减少土压力并增加稳定力矩。

5 结语

石砌挡土墙在道路建设中的应用范围较广。在设计过程中,不仅要靠累积的经验,还要靠我们的精心设计,确保挡土墙的安全。同时挡土墙工程也要尽量做到与环境协调,以提高道路的环境质量。

参考文献:

[1]沈中超,燕俊松,沈军辉,唐宁.川汶公路某路堤挡土墙失稳原因及加固方案评价[J].中外公路.2017(02):12-13.

论文作者:任杰东

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期

论文发表时间:2017/11/16

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