抗滑挡土墙在公路工程中的应用的措施研究论文
1 抗滑挡土墙的类型、特点和适用条件
1.1抗滑挡土墙的类型
根据滑坡的性质、类型和抗滑挡土墙的受力特点、材料和结构不同,抗滑挡土墙又有多种类型。从结构型式上可以分为如下几大类:
(1)重力式抗滑挡土墙:
(2)锚定式抗滑挡土墙;
(3)加筋土抗滑挡土墙;
(4)薄壁式抗滑挡土墙:实际应用中选取何类型的抗滑挡土墙及该类型中那种及为重要,例如:锚定式抗滑挡土墙包括锚杆式和锚定板式两种;应用中根据滑坡的性质、类型(渐断性的滑坡或连续性的滑坡、单一性的滑坡或复合式的滑坡、浅层式的滑坡还是深层式的滑坡等)、自然地质条件、当地的材料供应情况等条件,综合分析,合理确定挡土墙的类型及该类型中的具体形式,以期达到整治滑坡的同时,降低整治工程的建设费用。
1.2抗滑挡土墙的特点
抗滑挡土墙与一般的挡土墙类似,但它又不同于一般挡土墙,主要表现在抗滑挡土墙所承受的土压力的大小、方向、分布和作用点、滑动面形状、滑动坡体面积的大小等方面。一般挡土墙主要抵抗主动土压力,而抗滑挡土墙所抵抗的是滑坡体的剩余下滑推力和主动土压力,一般情况下滑坡的剩余推力较大,即抗滑挡土墙比一般挡土墙设计荷载大、考虑力系因素多,对于滑体深度较大的中厚层滑坡体压力的分布图形于矩形,推力的方向与滑移面层平行;合力作用点位置较高,位于滑面以上1/2墙高处。因此,一般情况下,滑坡推力较主动土压力大。为满足抗滑挡土墙自身稳定的需要及起到挡住滑动体的作用,这就要求抗滑挡土墙设计满足一般挡土墙的要求并还要考虑到抗滑挡土墙的特殊要求:例如:基础设置深度要在滑动面一下足够深的位置,地基承载力要达到M4.5Mpa,滑动面有水有软加层等的特殊处理,墙面坡度采用1:0.3~1:0.5,甚至缓至1:0.75~1:1。有时为增强抗滑挡土墙底部的抗滑阻力,将其基底做成倒坡,或锯齿形;而为了增加抗滑挡土墙的抗倾覆稳定性和减少墙体圬工材料用量,有时可在墙后设置1~2m宽的衡重台或卸荷平台。
1.3抗滑挡土墙的适用条件
抗滑挡土墙的主要功能是稳定滑坡。因滑坡型式的多种多样,滑坡推力的大小也因滑坡的型式、规模和滑移面层的不同而不同。抗滑挡土墙结构的断面形式应因地适宜而采用和设计,而不能像一般挡土墙那样采用标准断面。工程中常用的抗滑挡土墙断面。2抗滑挡土墙的施工设计原则
抗滑挡土墙的施工设计应根据滑坡位置、类型、规模、滑坡推力大小、滑动面位置和形状,以及基础地质条件等因素,综合分析来进行,一般其施工设计原则原则如下:
第一、对于中、小型滑坡,一般将抗滑挡土墙布设在滑坡前缘。
第二、对于多级滑坡或滑坡推力较大时,可分级布设抗滑挡土墙。
第三、对于滑坡中、小部有稳定岩层锁口时,可将抗滑挡土墙布设在锁口处,如图1所示,锁口处以下部分滑体另作处理,或另设抗滑挡土墙等整治工程。
第四、当滑动面出口在构筑物(如公路、桥梁、房屋建筑)附近,且滑坡前缘距建筑物有一定距离时,为防止修建抗滑挡土墙所进行的基础开挖引起滑坡体活动,应尽可能将抗滑挡土墙靠近建筑物布置,以便墙后留有余地填土加载,增加抗滑力,减少下滑力。
第五、对于道路工程,当滑面出口在路堑边坡上时,可按滑床地质情况决定布设抗滑挡土墙的位置;若滑床为完整岩层,可采用上挡下护办法。若滑床为不宜设置基础的破碎岩层时,可将抗滑挡土墙设置于坡脚以下稳定的地层内。
3 公路工程中抗滑挡土墙的施工技术要点
3.1工程实例概况
本公路工程起于___大桥桥头,路线全长10.154km,拟建路面高程455~755m。该区为中低山地形,山坡一般较平缓,坡度10~40°。局部石灰岩山坡为陡崖。公路沿线覆盖层为砂质粘土夹块石,厚0.5~3.0m,基岩为砂岩、粉砂岩夹泥板岩、粉砂岩、互层及石灰岩,公路路基多置于强风化基岩上。
3.2施工前的准备
3.2.1原材料准备
砌筑石块选用开挖弃料中石质坚硬、无风化、无裂纹、无污渍、干净的石块,或在沿线另开采石场进行开采或进行外购,厚度不小于15厘米。石块的强度不小于30MPa。砂浆用水泥、砂、水等材料质量标准应符合合同书技术条款第4.2款要求:出厂水泥应持有出厂检验合格证,并经试验室检验合格后方能使用;砂应质地坚硬、无风化、洁净无杂质,砂的最大粒径不超过5mm,试验室按要求定期或不定期对人工砂进行抽检,根据现场人工砂含水量的变化情况及时调整拌和加水量;砌体及勾缝所用砂浆(M7.5)的材料配合比应使用经过试验室试验并经监工程师批准的配合比。
3.2.2机具准备
计量器具齐全精确,拌浆机或拌和机性能正常稳定,计量量具、灰桶、铁锤、铁铲、吊锤、线、木架等工具配备足够。
3.2.3人员准备
施工前务必落实好施工人员及其管理人员,安排好现场质量监控员。
3.3施工中的技术要点
本工程实例的挡土墙施工工序程序为:测量放样一基槽开挖一基槽处理一地基检验一砌筑片石基础一砌筑片石墙身一墙背隐蔽验收一墙背回填土一验收。其中主要包括如下施工技术要点:
第一、基底开挖按设计并结合实际地形、地质情况分段开挖。对岩石基础,横坡方向应按台阶状开挖,高宽比不得大于2:1,每级宽度不小于0.5m;沿墙长方向地面有纵坡时,应沿纵向做成台阶状,高宽比不得大于2:1,每级宽度不小于1m。挡土墙基础挖成向内倾(坡度1:5)的坡度,以利抗滑。
第二、挡土墙基底开挖要符合挡土墙断面尺寸要求,地基承载力满足设计要求,挡土墙基础埋深视地质情况可进行现场调整,基础开挖可参照相关设计断面图,并经监理工程师批准。基底经“三检”合格,并提请监理工程师验收合格签发开仓合格证后方可砌筑。墙基为软弱土层、不能保证图纸要求的强度时,应经监理工程师批准,采用加宽基础或其它补强措施。
第三、石块在使用前必须浇水湿润,表面如有泥土、水锈,应清洗干净。砂浆拌制要严格按配合比下料,计量准确,严禁随意下料或擅自更改配合比。
第四、砌筑基础的第一层砌块时,如基底为岩石,应先将基底表面清洗、湿润,再坐浆厚3~5cm砌筑;如为土质,可直接坐浆砌筑。
第五、砌体应分层砌筑,砌体较长时可分段分层砌筑,但两相邻工作段的砌筑高差不得超过1,2m;分段位置设在沉降缝或伸缩缝处,各段水平砌缝要一致。浆砌片石分层以2~3层砌块组成一工作层,每一工作层的水平缝要大致找平,上下层竖缝应相互错开不能对缝,石块大面超下、石块一顶二顺互相咬查,加强养生是砂浆充分凝固、强度达到设计要求。
第六、各砌层应先砌外圈定位行列,然后砌筑里层,外圈砌块要与里层砌块交错连成一体,砌体里层应砌筑整齐,分层应与外圈一致,应要先铺一层适当厚度的砂浆再安放砌块和填塞砌缝。各砌层的砌块要安放稳固,砌块间要砂浆饱满,粘结牢固,不得直接贴靠或脱空。
第七、沉降缝按图纸要求及地基地质变化处设置、沉降缝处全断面填塞沥青胶泥等弹性材料,沉降缝要整齐垂直,上下贯通。泄水孔按设计要求设置,泄水孔直接砌筑成孔确保排水畅通不漏水,为保证泄水孔出口整齐美观,要求出口部位设置内径10×10cm、长度为10cm的木盒,木盒板厚1cm,泄水孔口与口间距一致,上下应梅花形布置。
第八、挡土墙墙背回填一定密实,要选择好的回填料不能用膨胀材料回填,顶部回填要密实一防渗水,防止墙背沉陷、水浸泡等病害。
4 结语
公路工程中的抗滑挡土墙施工多为危险临空面作业,必须要采取安全措施。同时为确保挡土墙施工按质按量完成,施工队必须进行层层技术交底,让所有参加施工及其管理人员都要掌握技术要领,并明确每个人的职责,做到职责分明,确保施工中人人做到有章可循,有条不紊。
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