道路路基挡墙防护设计与施工研究论文_华夏

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摘要:近几年来,随着我国经济的飞速发展,各项基础设施建设也越来越完善,道路工程施工数量与日俱增。道路建设过程中,为了节约建设土地和提高路基的整体性及稳定性,通常都会在道路路基工程中设置挡土墙,以有效防止路基填土变形,保障路面具有较长的使用寿命与稳 定性,减少建设用地。本文就道路路基工程的挡土墙设计与施工技术进行论述。

关键词:道路路基;挡墙防护;设计与施工

引言

挡土墙是圬工结构物,其施工技术和施工质量是路基施工中非常重要,关系着路基的稳定性,还能有效地预防土体或填土出现变形的 问题,同时能够预防边坡坍塌的问题。因此,挡土墙施工技术应用到 道路路基项目中,对于提升道路工程的质量、保证道路使用寿命有着 直接的影响。

1道路路基挡墙类型

1.1重力式挡土墙

重力式的道路路基挡土墙所起到的稳定路基的效果主要是通过自身的重力来实现的,具有应用范围广泛、可就地取材、施工程序简单 等其它类型挡土墙所不具备的优势。但是这种挡土墙的设计方式较为 传统,因为墙体重力较大的缘故,对道路地基的的承载力也有较高的 要求。

1.2半重力式挡土墙

半重力式挡土墙通常是通过浇筑片石混凝土形成,同时也会在地基墙体中布设一定数量的钢筋来满足挡土墙在拉应力方面的需求。在 半重力式挡土墙结构中,墙体的高度越高,墙面的重力则会越低,反 之墙体高度越低,墙面的重力却是越高的。因此,在挡土墙建设的过 程中,施工工作人员一定要对传统施工技术进行不断的更新改造,提 升低墙或是半重力式挡土墙的使用范围,逐渐替代重力式挡土墙,从 而实现稳定路基,适应多种形式施工的目的。

1.3衡重式挡土墙

在开展衡重式挡土墙施工时,需要在路基与墙体的中间设置衡重台,并通过有效手段实现衡重台同墙身的稳定结合,利用衡重台的自 身重力以及其衡重力来完成支撑和稳定路基墙体的作用。

1.4悬臂式挡土墙

悬臂式道路路基挡土墙是由墙趾板、墙踵板以及立比组建而成, 它是钢筋混凝土结构中不可缺少的一部分,在运行期间,要想提升墙 身的稳定性,需要墙体自身重力和墙踵板的填土重力相互结合到一起, 才可以实现这一目标。

2工程实例

某高速公路一座预应力箱梁结构的大桥,通车十余载,上行方向桥台处边坡受泄洪冲刷、当地私自运土、边坡受路面雨水冲刷的共同 影响,逐渐出现边坡病害,存在较大安全隐患,急需对病害进行治理。 本工程采用重力式挡土墙施工技术。

3道路路基挡墙防护设计与施工技术的应用

3.1增设重力式挡土墙方案

经实地调查,上行方向桥头需加固处理的路段长 45m,边坡高 5m 左右,土质为粉砂性土,经技术论证,采用修整边沟外侧边坡,砌筑重力式挡土墙的加固方案。重力式挡土墙尺寸设置如下:挡土墙墙顶宽 0.75m,挡土墙内侧垂直,外侧坡度 1 ∶ 0.25,挡土墙底面宽 2.25m, 高度为 6m,其中,1m 需开挖基础,并回填埋置,确保挡土墙基础埋深不小于 1m。挡土墙材料为 M7.5 浆砌片石。为确保地基承载力满足规范要求,采用 8% 灰土对基底进行换填,换填深度为 0.3m,开挖宽度为挡土墙底面两侧延伸 0.3m,共 2.85m。

为防止交通安全事故的发生,挡土墙顶面设置隔离栅,隔离 栅材料采用普通刺铁丝,隔离栅立柱及斜撑采用冷弯内卷边型钢立 柱,隔离栅基础为现浇混凝土基础,挡土墙施工时需在顶面预留0.3m×0.3m×0.5m 基础位置。

3.2重力式挡土墙稳定性验算

在挡土墙的稳定性验算过程中,为确保挡土墙安全,应参照《公路路基设计手册》(以下简称《手册》)计算土压力。按《手册》的要求, 将加固处理路段的护坡道、边沟整体假设象为滑动土楔,沿高速公路边坡至挡土墙墙踵为滑动面(而不是计算破裂面)。此时,作用在挡土墙上的主动土压力按式(1)计算:

式中,G 为挡土墙与滑动面内的土楔重;β 为滑动面的倾角;φ 为土的内摩擦角;ψ 为墙背仰角、土的内摩擦角、墙背与填土之间的摩擦角 3 项之和。

本工程重力式挡土墙为直立式结构,地基沉降、墙身截面强度经试验检测合格,需另对抗滑稳定性和抗倾覆稳定性进行验算。滑动稳

表 1 填料与墙背间的摩擦角δ

3.3施工技术

3.3.1墙体材料

砌筑高度为 8m 以下的重力式挡墙可采用 M7.5 水泥砂浆,但是在严寒和寒冷地区应采用 M10 水泥砂浆 ; 砌筑高度为 8m 以上的重力式挡墙可采用 M10 水泥砂浆,但在严寒和寒冷地区应采用 C15 级毛石混凝土 ; 对于毛石砌块的要求,强度等级不应低于 Mu30,毛石砌块的自重需达到 22kN/22kN/m。毛石严格采用无风化,无裂纹的要求。

3.3.2泄水孔

当挡墙填料为粘性土或水分不易渗入泄水孔向墙面外排除时,挡墙常因排水不良而大量积水,使土的抗剪指标下降,土的压力增加, 导致挡墙破坏,因此,在挡土墙墙背和填料之间用渗水材料 ( 砂砾或碎石 ) 填筑墙顶面至最下层泄水孔间的连续排水层,顶端与底端需以粘土层作为隔水层,每隔 2m 左右设置泄水孔,梅花状布置,泄水孔可砖砌也可采用硬质 PVC 管,坡度一般在 2% ~ 5% 之间,最底层泄水孔高度应高于地面 0.2m 以上。

3.3.3沉降缝和伸缩缝

挡墙施工时,应根据设计图的分段长度,结合实际地形、水文、 地质变化的情况,设置沉降缝和伸缩缝,有时沉降和伸缩缝可设置成 一道,间距为 10m ~ 20m,缝宽为 20mm,缝内填沥青木条或刨花板, 填入深度不宜小于150mm。当挡墙较长时,会产生纵坡,当纵坡小于5% 时,挡墙基底可做成平面; 当纵坡大于 5% 时,当墙基底需做分成台阶式,台阶的高度不宜大于 0.5m。挡墙顶部需设置 60mm ~ 100mm 的细石混凝土压顶,来保持美观和平整。

结语:

本文首先介绍了道路路基挡土墙的类型和适用情况,并结合工程实例,具体阐述了和分析了重力式挡土墙的设计方法和施工技术的实 际应用,有效预防和解决了工程安全隐患,对挡土墙的设计和施工具 有相应的指导意义。

参考文献

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论文作者:华夏

论文发表刊物:《建设者》2019年20期

论文发表时间:2020/1/3

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