(华东管道设计研究院有限公司,江苏 徐州 221000)
摘要:石油天然气站场经常位于地形比较复杂的山区或丘陵地段,结合石油天然气站场中重力式挡土墙的实际应用,对挡土墙的选型、稳定性校核、特殊地基处理及施工中需要注意的事项等内容进行分析探讨。
关键词:重力式挡土墙;设计原则;稳定性校核;地基处理
1概述
在地形复杂的山区或丘陵地区,经常遇到石油天然气站场地势起伏较大、高差明显的情况,为了对站场进行合理布置,并减少工程造价,一般会采用自然放坡和设置挡土墙两种方式对边坡进行处理,以确保边坡的稳定性。既要保证建筑场地美观实用,又要最大限度地减少土石方工程量和占地面积,降低成本,挡土墙被广泛用作边坡支挡构筑物。在地形复杂的石油天然气站场中重力式挡土墙被广泛应用,因具有就地取材方便、结构相对简单,便于施工、美观等诸多优点。
但是在实际工作中,由于设计缺陷或施工不当等原因,可能会导致挡土墙出现位移、变形,甚至倒塌的情况,为避免此类事故的发生,保证安全生产,同时控制经济合理,需要对挡土墙的选型、设计、重点注意事项等进行详细考虑。
2重力式挡土墙设计原则
2.1重力式挡土墙适用范围
重力式挡土墙适用于2~6米高的小型挖填方边坡,挡土墙过高会导致基础底面和挡墙体积相应增大,不利于土地的合理利用,也往往是不经济的。因为重力式挡土墙沉降量较大,对于变形有严格要求或开挖施工会危及周围建构筑物的情况不适宜用重力式挡土墙
2.2重力式挡土墙的选材及构造
重力式挡土墙材料可以使用浆砌块石、毛石混凝土或素混凝土。块石、毛石的强度等级不应低于MU30,砂浆强度不宜低于M7.5,在浸水地区及严寒地区,采用M10水泥砂浆;在石料缺乏地区,一般地区可采用强度等级不应低于C15的混凝土或片石混凝土(片石和混凝土混合物,埋石率为25%左右),严寒地区可采用强度等级不应低于C20的混凝土或片石混凝土。若挡土墙采用石砌混凝土,混凝土,钢筋混凝土等形式时,其墙墙顶宽度分别不宜小于0.5m、0.4m、0.2m。
重力式挡土墙伸缩缝(兼作沉降缝)的间距宜为10~20m,缝宽为为2~3cm,当遇到不良地基情况、挡墙高差较大或地基土压缩性较强时,宜取低值。挡墙后填土有水时,其所受总的压力增大,若不做好排水工将会影响挡墙的稳定性。挡墙应按照规范要求设置泄水孔,其向外坡度为5%,离地面高度不小于20cm,而且应保持直通无阻。泄水孔入口应有防止被杂物堵塞的措施。
2.3重力式挡土墙选型分析
挡土墙设计应根据当地实际情况,结合地形、地质、使用要求和施工条件等综合考虑,并确定取材是否方便。挡土墙应满足自身具有合理的结构形式,节约经济,便于施工,维护简单等原则。
重力式挡土墙可分为:俯斜式挡墙、仰斜式挡墙、垂直式挡墙、折背式挡墙、衡重式挡墙等类型。在墙高和墙后填料等条件相同时,分析俯斜、仰斜和垂直三种不同形式的墙背所受的土压力,由大到小排列顺序为:俯斜式,垂直式,仰斜式。
俯斜式挡墙适用于填方地段,挡墙所受填方土压力相对较大。在相同高度情况下其墙身横断面比仰斜墙背和直立墙背要大,材料成本相对较大。为了增大墙背与填土之间的摩擦力,保证挡土墙的稳定性,可以将俯斜墙背做成台阶形式。随着俯斜墙背的坡度的减缓,施工越便利,但墙背坡度过缓会导致土压力和墙身截面积增大,造成成本升高,而且对地基承载力要求越高,一般控制墙背坡度为1:0.25~1:0.4。
仰斜式挡墙一般用于挖方地段,墙背所受的土压力较小,回填量和开挖量均较小,但墙后填土不容易压实,不利于施工。随着仰斜墙背坡度减缓,其所受土压力相应减小,但施工难度随之加大,墙背的坡度一般采用1:0.25,不宜缓于1:0.3。但当墙趾处地面横坡较大时,仰斜墙背挡墙墙身高度和断面将相应增大,因此仰斜墙背适用于挖方及墙趾处地面平坦的情况。
3重力式挡土墙稳定性校核
提高抗倾覆稳定安全性的措施:(1)加大墙体宽度;(2)将墙趾做成台阶型;(3)提高墙后填土质量;(4)做好排水措施;(5)条件允许情况下优先考虑仰斜式挡土墙。
重力式挡土墙的地基承载力应满足如下要求:
4软弱地基处理
软弱地基属于不良地基的一种,主要包括淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭、松填土等。软弱地基一般存在地基承载力差、透水性小、压缩性高、抗剪强度低、物理学性能复杂等特性,因此往往需要对其进行处理,才能满足挡土墙地基设计要求,保障地基的稳定可靠。
软弱地基处理应从技术、经济、施工等方面综合考虑,采取合理、经济、行之有效的处理措施,减少基础沉降和不均匀沉降,提高地基承载力,预防事故的发生。 软弱土地基处理方法一般有:换填垫层法、排水固结法、强夯法、砂石桩法、振冲法、、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法、石灰桩法等。
结束语:
挡土墙在土建工程中应用广泛,是山区或丘陵地区建筑物四周重要的挡土构筑物。挡土墙在进行设计时,应进行详细地现场调查、勘测,根据当地的实际情况对挡土墙进行选型,并进行稳定性验算,必要时采取可靠措施保证挡土墙的安全性。
参考文献
[1]《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
论文作者:孙玉龙
论文发表刊物:《知识-力量》2018年10月中
论文发表时间:2018/10/15
标签:挡土墙论文; 挡墙论文; 重力论文; 地基论文; 混凝土论文; 坡度论文; 稳定性论文; 《知识-力量》2018年10月中论文;