道路工程挡土墙设计

2024-05-27

道路工程挡土墙设计（精选5篇）

道路工程挡土墙设计篇1

1简单了解挡土墙

1.1挡土墙的分类。挡土墙的种类繁多, 分类的规格不同, 挡土墙的性能也随之不同。根据挡土墙的强度, 材质不同, 可分为强度挡土墙、韧度挡土墙和短暂支撑型挡土墙三大种类。根据挡土墙的地理位置不同, 可以分为路基墙、园林挡土墙、码头挡土墙和路堤挡土墙。路基墙用来维护路基, 保证路基的持久性与安全性;园林挡土墙用来隔离园林, 保证林木的茁壮成长;码头挡土墙用来保护堤坝的安全, 防止汛期回潮。根据局部受力还是整体受力, 可以分为仰斜式挡土墙和承重式挡土墙。

1.2简要描述挡土墙。挡土墙最多应用于建筑领域, 通常情况下是为了防止石土挤压, 支持高处山体, 平衡土表而特别构造的建筑工具。挡土墙的构造简单, 是由墙顶、四周墙背、墙面、墙址等构成的, 挡土墙在建筑领域扮演着举足轻重不可或缺的角色, 在建筑领域发挥着显著的作用, 推动着建筑领域的飞速发展。挡土墙造价低, 占地少, 操作简单, 对水利工程的发展有积极作用, 工程建造师要充分发挖掘出挡土墙在水利工程中的作用。

1.3挡土墙的实用价值。挡土墙在水利工程建设中发挥着巨大的作用, 是建筑物中不可替代的一员, 它造价低、经济性能高、占地少和操作简单, 对水利工程的发展有积极作用, 工程建造师要充分发挖掘出挡土墙在水利工程中的作用。挡土墙最主要的作用就是保证土体稳定, 降低造价成本, 提高安全性能, 在建筑领域得到了广泛使用。科学的将挡土墙应用于各行各业, 既肯定了挡土墙价值, 还推动了各个领域的飞速发展。

2挡土墙建造技术要求

2.1严格选材是关键。选材是制作挡土墙的第一步, 材料的好坏决定挡土墙的安全性能, 毛石混凝土和浆砌石是主要材料。在浇筑混凝土时, 水泥的发热量会对混凝土的结构造成一定的危害, 所以一定要加入毛石, 浇筑体积不宜太厚。放入毛石的同时要注意毛石一定要被浆液彻底包裹住, 并且包裹均匀, 毛石也要选取质地均匀, 坚硬, 没有风化过的洁净石料。浆砌石要选用干净无污染, 没有污垢, 铁锈, 沙土的洁净材料, 形状要选用厚度中等, 质地均匀。在制造挡土墙前, 确保原料无杂质, 提前清理原料上的灰尘与杂质。

2.2建造注意细节。建造挡土墙前确保每个步骤能顺利进行, 一定要注意一些不可或缺的小细节, 计算好必要的数据。测好土侧压力系数, 考虑各种状况下有可能出现的系数差, 当误差出现时, 要多次测量选取平均值。根据地方建造规格, 选取适当的覆土重度, 快速控制裂缝的出现, 外侧保护层要根据地方的气候温度来选取。建设有效的防水层, 考虑计算裂缝限值, 向有关部门咨询调幅系数, 随后制定出应对方案, 考虑配筋所能承受的温度与重量。

2.3施工方需负责严谨。首先施工方要保证施工人员认真负责, 毫不懈怠, 保质保量的跟进施工进度。监管人员在选料时, 应避免选用一些容易风化, 对温度敏感的材料。建造挡土墙最重要的步骤就是填放混凝土, 在填放时要注意冷化的形状, 薄厚, 融合情况。

严格按照总设计师设计的次序工作, 是挡土墙发挥其最大限度的安全性, 提高建造者的经济效益, 防止因温度, 湿度而导致的安全问题出现。建造挡土墙的人员要经过有关部门组织的培训, 盲目的选人用人, 会为未来的安全问题埋下隐患。

3挡土墙应用于水利工程

3.1测验挡土墙的稳定性。每一个工程都有按一定规格和标准制定的稳定预测, 挡土墙也不例外, 为了保证挡土墙的实用性与安全性, 有关部门会制定一套标准的安全系数, 并下派相关人员定期检测挡土墙的稳定性。对不符合规定的挡土墙要进行调整, 严重的要重新建设, 主要是对挡土墙的防滑能力, 抗压能力进行检测, 挡土墙的主要功能就是抗击外来压力。抗压性在水利工程中的利用具有重要意义, 在进行检测时, 主要是对原料的检查, 特别是对土壤土质的检测, 因为疏松的土质会导致挡土墙塌方, 降低其安全性能。挡土墙的承受力点主要是墙体, 计算时可以用实际重量代换为墙体, 层层检验, 得出结果显示, 挡土墙的裂塌多数是因为墙体倾覆, 测量挡土墙的稳定性至关重要。

3.2挡土墙建造方法。稳定性检测对于挡土墙的建设流程来说是至关重要的, 忽略挡土墙的建造会发生挡土墙塌方, 从而降低挡土墙的安全性能, 给建筑行业带来恶劣的影响, 给建造方造成大量的财产损失。挡土墙墙体左右水位存在较大的差别, 使墙体平衡度下降, 从而加剧了挡土墙的危险系数, 严重导致挡土墙塌方。在建造挡土墙时, 在墙体上建排水孔, 超过排水孔的水会从孔内流出, 可以减小挡土墙墙体左右的水位差, 从而提高了挡土墙的安全性能。挡土墙应用于水利工程时还要额外考虑水的饱和量, 水分过多会使墙体土壤疏松, 腐蚀配筋, 造成水压力过大, 从而减小挡土墙的安全性能。此时防水保护层就起到了至关重要的保护作用, 防水层可以抵御水的侵蚀和水压力的重负。

3.3挡土墙在水利工程的价值。挡土墙的形式简单, 性能高, 设计流程一目了然, 花费很少的成本费用就可以简单施工, 适应性强。挡土墙最主要的作用就是保证土体稳定, 降低造价成本, 提高安全性能, 在建筑领域得到了广泛使用。科学的将挡土墙应用于各行各业, 既肯定了挡土墙价值, 还推动了各个领域的飞速发展。挡土墙的抗压性在水利工程中的利用具有重要意义, 挡土墙解决了坡体以坍塌的实际问题, 减低了造价成本。由于建造材料简单易得, 从一定程度上降低了建造难度。挡土墙完美应用于水利工程, 加速了水利工程的发展, 推动了水利工程的进步。

4结论

挡土墙造价低, 占地少, 操作简单, 对水利工程的发展有积极作用。抗压性在水利工程中的利用具有重要意义, 挡土墙最主要的作用就是保证土体稳定, 降低造价成本, 提高安全性能, 在建筑领域得到了广泛使用。科学的将挡土墙应用于各行各业, 既肯定了挡土墙价值, 还推动了各个领域的飞速发展。

参考文献

[1]周雪芳.浅议水利工程挡土墙设施[J].中国高新企业技术, 2010.

[2]马彦君.试探水利工程挡土墙的设计[J].农业科技与信息, 2009.

[3]王冬梅.挡土墙在水利水电工程中的应用浅析[J].科技与企业, 2015, 10.

[4]郑红英, 赵学辉.水工建筑物中挡土墙设计内容及施工质量要求的探讨[J].水利科技与经济, 2011.

[5]王庆峰, 刘凌云.预应力锚杆挡土墙的设计与施工技术探讨[J].科技创新与企业市场, 2009.

谈水利工程中挡土墙的设计应用篇2

关键词：水利工程,挡土墙,设计,构造措施

前言

挡土墙是为了阻挡土体的塌陷而设计的一种建筑物, 主要形式包括:重力式、悬臂式、扶臂式、空箱式、板桩式或装配式等几种。在水利工程中, 运用较多的是重力式、悬臂式与扶臂式三种。挡土墙构造较为简单、占地面积少、价格低廉, 可以广泛应用在地势较差的建筑地。例如:混凝土坝的联接结构、土坝与溢洪道的联接结构、水电站厂房的尾水渠边墙、水闸的两岸结构、渠道的边墙、桥梁的岸墩、库岸或河床边坡滑坡段及崩塌的防治工程等。科学、合理的选择挡土墙的结构形式是工程设计人员需要掌握的一项基本知识。下面是具体的讨论。

1 选用挡土墙形式

根据挡土墙的结构, 可以将挡土墙分为重力式、悬臂式、扶壁式等, 根据挡土墙的使用材料, 可以将挡土墙分为砖砌、毛石、混凝土和钢筋混凝土等。在实际的使用状况中, 需要根据工程的需要, 地势情况等因素进行选择。

1.1 重力式挡土墙

重力式挡土墙主要是石块等建筑砌成, 依靠自身的重力保证稳定性。重力式挡土墙结构简单、材料易得、应用广泛。重力式挡土墙根据墙背的倾角, 分为倾斜、竖直、俯倾三种。重力式挡土墙优先选择仰斜式, 其次是竖直式, 最后使用俯式。倾斜式挡土墙主要用于护坡功能, 其墙后填土较为困难, 但是竖直式和俯倾式填土较为简单。重力式挡土墙的顶宽应不小于500mm, 底宽约为墙高的1/2~1/3, 墙高较小且填土质量好的墙, 初算时底宽可取墙高的1/3。为了增加墙体的抗倾倒的能力, 减少使用墙体材料, 可以将地下的墙体做成台阶的形式。基底做成逆坡的形式可以增加墙体的抗滑能力, 但是墙底的深埋度应该超过500mm。重力式挡土墙的墙高在超过5m时需要使用很大的材料来维护墙体的稳定性, 这样的方式花费较高, 不太经济实用。

1.2 悬臂式和扶壁式挡土墙

悬臂式与扶臂式挡土墙是轻型的结构, 主要使用钢筋混凝土的材料, 其稳定性主要依靠底板的填土来实现。钢筋混凝土悬臂式挡土墙内设置钢筋可以承受较大的拉应力, 能够维持5m以上的墙高的稳定性。悬臂式挡土墙主要包括立板和底板, 立板主要承受墙后的土压力与地下水压力, 底板的内底板与外底板都是以立板底部为固定端的悬臂板。底板能够承受:地基反力、地下水浮托力和渗透压力、板上填土重、板自重等荷载。

当墙高超过10m时, 扶壁式的挡土墙能够承受较大的压力, 且较为经济合算。扶壁式的挡土墙主要用于重要的大型土建工程, 可以增加抗滑和抗倾覆能力。悬臂式和扶壁式挡土墙在设计计算时, 一般需要底板伸入墙内的宽度是墙外的1.5~2倍, 能够增加挡土墙的抗滑、抗倾覆能力。在进行扶壁式挡土墙设计时, 可将墙身及墙踵作为三边固定的板进行计算较为正确。

1.3 锚杆挡土墙

锚杆挡土墙由钢筋混凝土墙板及锚固于稳定土层的地锚组成。锚杆是由钻孔灌溉、开挖的方式设置而成的, 能够将墙体承受的压力传递到土内部, 达到维持稳定的效果。锚固定段长度一般为3~7m, 在主动状态的滑动面之外, 主要是坡边或者深基坑的支护架。在坑附近有高层建筑时, 需要使用地下连续墙或者水泥土搅拌桩挡土, 不能够使用地锚, 能够避免不利影响的产生。

2 挡土墙的稳定性验算

挡土墙稳定性验算主要是抗滑和抗倾覆验算。挡土墙的稳定性验算是指先根据挡土墙的工程地质、填土性质以及墙身材料和施工条件等凭经验初步拟定截面尺寸, 然后进行验算。挡尺寸不满足要求时, 可以采取适当的措施进行修改。

在验算时特别注意土的伸缩性, 防止出现在较软的土地上发生倾覆, 使得墙趾可能陷入土中, 力矩中心点内移, 导致抗倾覆安全系数降低沿圆弧滑动而发生整体破坏性的问题。挡土墙的荷载主要有墙体受的重力、主动土压力以及墙底反力和墙面埋入土中部分所受被动土压力, 一般可忽略不计后者, 其结果偏于安全。计算土压力时, 按照土的实际重量来计算墙体, 使用标准值来计算荷载。大多数的实践结果显示, 挡土墙的破坏大多是因为墙体倾覆, 这说明抗滑移中控制的截面和底宽有一定的安全储备效果。

3 土压力计算理论对挡土墙细部形态的影响

在目前的实际工程应用中, 挡土墙的压力计算理论主要有库仑理论和朗肯理论。这两个理论均假定墙背和填土之间的摩擦不存在, 即墙摩擦角为零, 这样的计算结果导致主动土压力偏大, 设计较为安全保守。库仑理论中指出挡墙内的各种受力因素的作用规律:摩擦角、墙背倾斜角以及填土表面倾角越大, 产生的主动土的压力越大, 相反, 产生的主动土的压力越小。

因此, 俯倾式产在墙背上产生的主动土压力最大, 倾斜式最小, 垂直式产生的主动土压力在这两者之间, 因此, 在选择时需要考虑挡土墙细部形态的设计。

4 挡土墙的构造措施

挡土墙的构造对于挡土墙的质量有着重要的作用, 在实践中, 因为忽视挡土墙的构造造成重大损失。即使是挡土墙的计算方法、结果均符合施工要求, 在忽略挡土墙结构的情况下, 也可能会造成挡土墙失稳、坍塌等的事故。在挡土墙墙前后有较大的水位差时, 通常在墙身使用一定数量的排水孔, 能够降低挡土墙墙后的水压力, 使得墙后水和地下水能够顺利排出, 并且设置一定的反滤体, 防止排水孔出现阻塞的现象。除此之外, 考虑到墙高和墙后的土压力以及到地基的伸缩性差异, 避免出现因混凝土的收缩和温度变化产生的裂缝的现象, 需要设置伸缩缝和沉降缝。为保证挡土墙工程的质量, 在施工时要谨慎选择含水量, 并且要设置一定的防水层。

结语

挡土墙在水利工程中应用广泛, 作用极大, 在施工建造过程中需要保证其稳定性, 充分发挥挡土墙在水利工程中的作用。

参考文献

[1]王庆峰.刘凌云.浅谈挡土墙的设计[J].技术与市场.2009

道路工程挡土墙设计篇3

关键词：钢筋混凝土悬臂式挡墙,路基,稳定性,偏心距

1概述

上海六奉公路(沪南公路—汇技路)改建工程全长402.712 m,为城市次干路Ⅰ级,计算行车速度为50 km/h,由于本次改建工程沿线多为工业区和居民区,从美观的角度考虑选择了钢筋混凝土悬臂式挡墙。

根据本工程的勘察资料,地基土承载力见表1。

根据地质情况和验算资料本工程设计墙底铺设0.2 m厚的C15混凝土垫层,当墙高大于3.5 m小于5 m时采用8.0 m的预制方桩处理地基,当墙高大于5 m小于6 m用12.0 m的预制方桩处理。

悬臂式挡土墙是由立壁(墙板)和墙底板(包括墙趾板和墙踵板)组成,呈倒“T”字形,具有三个悬臂,即立壁、墙趾板和墙踵板。

钢筋混凝土悬臂式挡土墙设计,包括墙身构造设计、墙身截面尺寸的拟定、结构稳定性和基底应力验算以及墙身配筋计算、裂缝配筋计算、裂缝开展宽度验算等。

2 尺寸拟定及构造设计

2.1 尺寸拟定

钢筋混凝土悬臂式挡土墙的设计,一般应采用先确定组成墙体各构件的概略几何尺寸,再进行钢筋混凝土结构设计的计算过程,确定构件概略几何尺寸通常按地基承载力、基底合力偏心要求及挡土墙抗滑稳定性,抗倾覆稳定性等外部稳定条件,通过试算法求出。需要时应对墙体可能发生的深层滑动稳定性进行验算。

钢筋混凝土结构设计是在已确定的构件概略几何尺寸下进行内力计算、配置钢筋及构件变形与裂缝宽度验算,在此过程中往往需要调整初拟的构件截面几何尺寸,但一般对挡土墙的外部稳定性影响不大。

2.2 构造设计

1)钢筋混凝土挡土墙分段长度不应大于15 m,段间设置沉降缝和伸缩缝。

2)为了便于施工,立壁内侧宜做成竖直面,外侧坡度一般为1∶0.02～1∶0.05,具体坡度值应根据立壁的强度和刚度要求确定,当挡土墙高度不大时,立壁做成等厚度。

3)墙底板一般水平设置,底面水平。墙趾板的顶面一般从与立壁连接处向趾端倾斜。墙踵板顶面水平,但也可做成向踵端倾斜。墙底板厚度不应小于0.3 m。此项目构造断面及钢筋断面尺寸见图1。

3 计算结果

根据理正计算软件计算:

1)墙身尺寸及物理参数见表2。

2)土压力计算。

计算高度为4.500 m 处的库仑主动土压力:无荷载时的破裂角=30.270°。按假想墙背计算得到:第1破裂角:27.600°。Ea=118.472,Ex=49.142,Ey=107.799 kN。作用点高度:Zy=1.500 m。因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=27.493°,第1破裂角=27.500°。Ea=106.933,Ex=49.388,Ey=94.844 kN。作用点高度:Zy=1.500 m。墙身截面积=3.446 m2,重量=86.156 kN。整个墙踵上的土重=96.564 kN;重心坐标(1.183,-2.506)(相对于墙面坡上角点)。墙踵悬挑板上的土重=79.127 kN;重心坐标(1.334,-2.631)(相对于墙面坡上角点)。墙趾板上的土重=3.060 kN;相对于趾点力臂=0.425 m。

3)滑动稳定性验算。

基底摩擦系数=0.250。滑移力=49.388 kN,抗滑力=70.156 kN。滑移验算满足:Kc=1.421>1.300。滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足:方程值=25.413 kN>0.0。

4)倾覆稳定性验算。

验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性。倾覆力矩=74.082 kN·m,抗倾覆力矩=623.502 kN·m。倾覆验算满足:K0=8.416>1.500。倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足:方程值=483.322 kN·m>0.0。

5)地基应力及偏心距验算。

基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力,作用于基础底的总竖向力=280.625 kN,作用于墙趾下点的总弯矩=549.420 kN·m。基础底面宽度:B=3.870 m,偏心距:e=-0.023 m。

基础底面合力作用点距离基础趾点的距离:Zn=1.958 m。基底压应力:趾部=69.944,踵部=75.081 kPa。最大应力与最小应力之比=75.081/69.944=1.073。作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.023<0.167×3.870=0.645 m。地基承载力验算满足:最大压应力=75.081<80.000 kPa。

6)墙趾板强度计算。

标准值:作用于基础底的总竖向力=280.625 kN,作用于墙趾下点的总弯矩=549.420 kN·m。基础底面宽度:B=3.870 m,偏心距:e=-0.023 m。

基础底面合力作用点距离趾点的距离:Zn=1.958 m。基础底压应力:趾点=69.944;踵点=75.081 kPa。

设计值:作用于基础底的总竖向力=280.625 kN;作用于墙趾下点的总弯矩=549.420 kN·m。基础底面宽度:B=3.870 m;偏心距e=-0.023 m。

基础底面合力作用点距离趾点的距离:Zn=1.958 m。基础底压应力:趾点=69.944;踵点=75.081 kPa。趾板根部:截面高度:H′=0.500 m。截面剪力:Q=46.247 kN。截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋。截面弯矩:M=19.587 kN·m。抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.03%<Usmin=0.21%。抗弯受拉筋:As=1 072 mm2。截面弯矩:M标准值=19.587 kN·m。最大裂缝宽度:0.023 mm。

7)墙踵板强度计算。

标准值:作用于基础底的总竖向力=280.625 kN;作用于墙趾下点的总弯矩=549.420 kN·m。基础底面宽度:B=3.870 m;偏心距:e=-0.023 m。

基础底面合力作用点距离趾点的距离:Zn=1.958 m。基础底压应力:趾点=69.944;踵点=75.081 kPa。

设计值:作用于基础底的总竖向力=280.625 kN;作用于墙趾下点的总弯矩=549.420 kN·m。基础底面宽度:B=3.870 m;偏心距:e=-0.023 m。

基础底面合力作用点距离趾点的距离:Zn=1.958 m。基础底压应力:趾点=69.944;踵点=75.081 kPa。

a.踵板根部:截面高度:H′=0.500 m。截面剪力:Q=26.754 kN。截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋。截面弯矩:M=23.220 kN·m。抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.03%<Usmin=0.21%。抗弯受拉筋:As=1 072 mm2。截面弯矩:M标准值=23.220 kN·m。最大裂缝宽度:0.027 mm。

b.加腋根部:截面高度:H′=0.500 m。截面剪力:Q=30.229 kN。截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋。截面弯矩:M=30.400 kN·m。抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.05%<Usmin=0.21%。抗弯受拉筋:As=1 072 mm2。截面弯矩:M标准值=30.400 kN·m。最大裂缝宽度:0.036 mm。

8)立墙截面强度验算(距离墙顶4.000 m处)。

截面宽度:B′=0.370 m。截面剪力:Q=39.023 kN。截面弯矩:M=52.030 kN·m。截面弯矩:M标准值=52.030 kN·m。截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋。抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.15%<Usmin=0.21%。抗弯受拉筋:As=794 mm2。最大裂缝宽度:0.318 mm。

4 结语

钢筋混凝土悬臂式挡土墙是路基防护工程的重要组成部分。占地少,美观,工期快,在市政道路中,悬臂式挡土墙的应用将更为广泛。

参考文献

[1]陈忠达.公路挡土墙设计[M].北京:人民交通出版社,2009.

[2]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2009.

漫谈道路桥梁挡土墙施工重点篇4

1 挡土墙的设置

1.1 墙址。

挡土墙一般设置在边沟的附近, 在可靠的基础上设置山坡的挡土墙, 墙体的高度要满足挡土墙设置之后墙顶上面的土体稳定的要求。

当挡土墙设置在路肩时, 要将坡脚进行适当的收缩, 减少占地以及填方, 节约成本。当挡土墙设置在路肩与设置在路堤的情况相近时, 要将路肩的挡土墙进行优先的考虑。如果基础是可靠的, 设置在路堤的挡土墙在圬工的数量以及高度的方面要远远的低于设置在路肩的挡土墙, 这时要使用路堤的挡土墙。在进行位置的确定时, 要从经济的方面以及技术的方面进行对比。

在设置桥梁的挡土墙时, 要在研究地质的情况、水文的情况以及河道情况的基础上进行设置, 保障挡土墙设置之后, 水流能够通畅, 不会使水流对墙体产生冲刷。

1.2 设置纵向。

要在墙址的纵向断面图中对挡土墙进行纵向的设置, 在进行设置之后将挡土墙的正面图进行绘制, 对挡土墙的纵向进行设置包括:1.2.1将挡土墙的长度以及起点进行确定, 挡土墙中的结构物要合理的进行连接。1.2.2将挡土墙的沉降缝以及伸缩缝进行确定。1.2.3将挡土墙的渗水孔进行合理的设置, 要注意渗水孔的尺寸以及渗水孔之间的间隔。同时, 要在图纸上对各种水位线进行标注, 如冲刷的线以及冰冻的线等等。1.2.4在对挡土墙的各段进行基础的布置时, 如果在墙址的附近存在纵坡, 要将挡土墙基底设置成纵坡的5%。如果地基的土体是岩石, 要尽量做到不挖掘, 可以在纵向的方面设置台阶, 依据纵坡设置台阶的尺寸。

1.3 设置横向。

在挡土墙的高度或者是挡土墙的墙身出现变异时, 要在挡土墙的横向断面图中对挡土墙进行横向的设置。将挡土墙的墙身、排水的设施、基础的形式等方面进行确定, 依据挡土墙的高度、挡土墙的型、挡土墙的地基以及填土的力学指标等绘制挡土墙的横向断面图。

1.4 设置平面。

对于一些较为复杂的挡土墙, 除去纵向的设置以及横向的设置, 还需要对平面进行设置, 绘制挡土墙的平面图, 将挡土墙附近的地貌以及建筑物进行标明, 桥梁的挡土墙还需要将水流的方向以及河道等进行标明。此外, 还有对挡土墙的方案、结构等方面进行简要的说明。

2 防水以及排水的措施

挡土墙进行排水的作用是防止地表的水下渗造成积水, 能够有效的避免墙体受到额外的水的压力, 减小冰冻时节的冰的压力, 减少粘性的土被水浸泡之后产生膨胀的压力等。

挡土墙的防水以及排水的系统是由地面的防水以及排水与墙体的防水以及排水这两部分构成, 地面的防水以及排水的措施包括:

2.1 在地面设置排水沟, 将地表的水进行有效的截引。

2.2 对地表的松土以及回填的土进行夯实, 防止地表的水以及雨水下渗, 必要是可以设置堆砌层。

2.3 对边沟运用铺砌的方式进行适当的加固, 防止边沟中的水渗到挡土墙中。墙身的排水是为了将挡土墙后面的积水进行排除, 通常采用的方法是在挡土墙适当的高度增加泄水孔。

如果挡土墙后面的填土排水性较差或者是填土发生冻胀的可能性大, 为了将挡土墙后面的水进行排除, 要在挡土墙的泄水孔最低的位置到墙顶下面45cm左右的高度, 进行渗水材料的填筑作为排水层, 一般包括无砂的混凝土、土工纤维或者是砂砾石, 而且这些材料的厚度要大于35cm。当挡土墙需要进行涵洞的设置时, 要对挡土墙的基础以及墙身进行防水的处理以及补强, 同时采取有效的措施保障排水的畅通以及防止涵洞发生渗漏。

3 伸缩缝以及沉降缝

每一种类型的挡土墙在设计时, 要依据构造的特点, 将构件收缩、沉降以及膨胀的变形缝进行合理的设置。在设置挡土墙的沉降缝时, 要依据地基的地质条件、水文的条件以及挡土墙的高度、挡土墙的断面变化的情况进行设置, 防止挡土墙因为地基的变化而使挡土墙出现裂缝。当挡土墙周围的地质条件是圆形或者是曲线形时, 在设置挡土墙时可以采取折线的形式, 在挡土墙转折的地方要防止挡土墙的沉降缝断裂。挡土墙的伸缩缝是防止温度的变化而使挡土墙出现裂缝, 挡土墙在与其他的建筑连接时, 要将挡土墙的伸缩缝设置在连接的地方。在道路中设置的挡土墙一般的情况是在道路路线的方向, 间隔10m左右设置挡土墙的伸缩缝以及防裂缝, 这两者也可以合并在一起进行设置, 岩石的地基最好是控制在20m之内。加筋土的挡土墙在进行设置时, 长度可以适量的加大, 但是最好是控制在25m之内。加筋土的挡土墙在设置沉降缝以及伸缩缝时, 宽度可以设置为2cm左右, 从挡土墙的顶部一直到挡土墙的基底。在一级的公路、高速公路或者是冻害较为严重、渗水量较大的地区, 挡土墙的沉降缝以及伸缩缝中使用的材料大多是具有弹性的沥青的木板或者是沥青的麻筋, 在二级及二级以下的公路中, 挡土墙的沉降缝以及伸缩缝中使用的材料大部分是胶泥。

在冻害不是那么严重的地区中, 可以不进行填充, 当挡土墙的背面为填石的路堤或者是岩石的路堑时, 挡土墙可以不设置沉降缝以及伸缩缝。

在建设钢筋混凝土的挡土墙时, 要在挡土墙的表面设置V形的垂直槽, 这些垂直槽之间的距离要控制在10m之内, 为了防止挡土墙出现细小的裂缝, 挡土墙的沉降缝以及伸缩缝应当设置为企口式。当挡土墙的高度较低, 挡土墙的地基相对稳定时, 可以在挡土墙的前面以及后面设置槽口缝。需要注意的是, 槽口缝以及V形槽在钢筋的构造图上与3V形的槽之间的区别, 也就是不要截断V形槽处的钢筋, 但是要截断槽口缝处的水平钢筋。

4 挡土墙背的回填

在挡土墙的建设中, 墙背的回填材料是非常重要的, 回填的材料能够保障挡土墙使用的正常。在进行回填时, 通常是选择排水容易、具有较强的透水性以及具有较强的抗剪性的材料进行回填, 如砾石类的土以及砂类的土等等。在进行回填时, 严禁选用性能不稳定、容易膨胀与收缩的材料, 如淤泥、硅藻土以及盐渍土等等, 同时进行回填的材料中不能含有杂物以及生活的垃圾, 如冰块、树根、有机物以及草皮等等。

结束语

综上所述, 挡土墙的设置问题和施工技术注意事项都为大家进行了简单的介绍, 针对现阶段容易忽视的问题也都简单的进行了说明。对于普遍存在的挡土墙设置问题进行了强调和纠正, 希望对相关施工人员有所帮助。

摘要：在道路桥梁施工的过程中每一个部分的作用都是极为重要的, 除了保证施工的正常顺利进行外还需要保证每一部分的施工质量合格, 这样才能保证桥梁道路整体的质量安全, 本文将针对道路桥梁施工过程中挡土墙的施工设置技术进行简单的讨论。

关键词：施工技术,要点注意,挡土墙施工

参考文献

[1]贺小江.山区高挡土墙施工技术探讨[J].湖南交通科技, 2001 (2) .

[2]李月文, 廖陈林.挡土墙施工质量控制要点[J].山西建筑, 2008 (1) .

道路工程挡土墙设计篇5

关键词：刚性复合地基,桩土应力比,桩基

1工程概况

项目位于都匀市东南面大坪镇, 离都匀市区约18公里, 距都匀高铁东站8公里, 东与刘家庄、老牛场毗邻, 南与东冲营盘相邻, 321国道与其规划建设地相连, 交通较为便利。黔南州残疾人康复中心、托养中心及综合服务中心挡土墙及土石方工程, 为康复中心场地配套设施, 场地规划总面积约22667.8m2, 分为1#、2#、3#、4#、5#五栋建筑物区块, 建筑结构采用框架/砖混, 基础形式为桩基础或独立基础;拟建挡墙位于3#楼与4#楼之间, 3#楼与4#楼两个场地高差8米, 挡墙设计总长约163.48米, 高9米, 挡墙采用衡重式, 墙身采用C20毛石砼。

2工程地质概况

根据《黔南州残疾人康复中心、托养中心及综合服务中心岩土工程挡土墙岩土工程勘察报告》, 场地岩土自上而下可分为:素填土:松散-稍密, 稍湿, 主要成分由砂性土、碎石组成, 厚度约6-8米, 堆填时间约5年。承载力特征值fa=90k Pa。红粘土:伏于中风化白云岩之上, 褐黄色, 可塑状, 粘性好, 结构致密, 局部夹少量岩石风化残块。全场地分布;最薄处为1.00m, 最厚处为3.60m, 平均厚度为1.99m;层面最高处标高为850.50m, 层面最低处标高为844.50m, 平均标高为848.51m;承载力特征值fa=172k Pa。中风化白云岩:灰白色, 中-厚层状, 节理裂隙较发育, 方解石脉充填, 岩芯较破碎, 呈短柱状及柱状, 较硬岩, 岩体基本质量等级为Ⅳ级。全场地分布;最薄处为5.00m, 最厚处为5.80m, 平均厚度为5.48m;层面最高处标高为849.50m, 层面最低处标高为842.30m, 平均标高为846.52m。结合当地工程经验, 中风化白云岩地基承载力特征值fa=4300k Pa。

3工程场地现状

据现场踏勘及了解, 目前场地基本按照规划标高平整完成, 3#楼建筑桩基础已经施打完毕, 拟建挡墙位置为填方区域, 距离3#建筑桩基净距约3.5米。

4挡土墙平面布置原则

挡墙沿着3#楼和4#楼之间进行布置, 根据贵州正业工程技术投资有限公司 (建筑设计单位) 的要求:挡墙的主要受力不得传到3#楼的桩基位置, 故衡重式挡墙平面位置设置在距离3#建筑桩基净距3.5米处 (挡墙顶边缘距离建筑桩基边缘的净距) 。

5挡墙形式的确定

挡墙拟建位置为3#楼和4#楼之间的场地之间, 两个场地规划高差约7.5米, 设计采用稳定性、耐久性较好的衡重式挡墙, 挡墙设计高度9米, 基底承载力要求不小于320KPa。

6工程设计节点

结合现场情况, 项目的主要设计节点如下:节点1:拟建场地挡墙基底土承载力不能满足设计要求, 挡墙地基需要进行处理。节点2:由于临近挡墙的3#楼建筑桩基础已经施打完毕, 挡墙的主要受力不得传到3#楼的桩基位置, 因此挡墙基础处理应结合工程地质条件和周边环境进行综合分析, 选择合适安全的地基处理型式, 确保周边构造物的安全使用及本工程的顺利实施。

7挡墙地基处理设计

根据本工程的特点, 为了解决挡墙基底承载力不足、挡墙要求独立受力以及施工过程中尽量不扰动周边的构筑物, 设计拟采用刚性桩复合地基处理, 桩基为人工挖孔灌注桩, 桩径采用Φ80钢筋砼灌注桩, 横向桩间距2.6米, 纵向桩间距2.5米, 桩端全断面进入中风化白云岩不小于0.5米, 桩基采用C30混凝土, 桩基伸入碎石垫层, 桩尖距离挡墙底25cm, 孔底沉渣清楚干净, 成孔经验孔合格完应立即用C30混凝土封底 (先浇筑30cm高度) , 避免桩底长时间暴露, 并严禁基底持力层泡水。

8复合地基计算

(1) 复合地基承载力、单桩竖向抗压承载力特征值。依照《复合地基技术规范》GB/T 50783-2012复合地基承载力特征值、单桩竖向抗压承载力特征值按下列公式计算:fspk=βpmRa/Ap+βs (1-m) fsk

式中:fspk—复合地基承载力特征值 (k Pa) ;βp—桩体竖向抗压承载力修正系数;Ap—单桩截面积 (m2) ;m—面积置换率;Ra—单桩竖向抗压承载力特征值 (k N) ;βs—桩间土地基承载力修正系数;fsk—桩间土地基承载力特征值 (k Pa) 。

式中:Ra—单桩竖向抗压承载力特征值 (k N) ;—单桩截面积 (m2) ;up—单桩桩有效周长 (m) ;n—桩长范围内所划分的土层数qsi—第i层土的桩侧阻力特征值 (k Pa) ;—桩长范围内第i层土的厚度 (m) ;qp—桩端土地基承载力特征值 (k Pa) ;α—桩端土地基承载力折减系数;fcu—桩体抗压强度平均值 (KPa) ;η—桩底强度折减系数。

(2) 计算结果。复合地基承载力特征值fspk=494Kpa>320KPa, 满足要求。

9人工挖孔桩基础验算

9.1单桩竖向极限承载力标准值计算

根据土的物理指标与承载力参数之间的关系, 参照《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008) 单桩极限承载力标准值按下式计算:

式中qsik———桩侧第i层土极限侧阻力标准值, 如无当地经验时, 可按本规范表5.3.5-1取值, 对于扩底桩变截面以上2d长度范围不计侧阻力;qpk———桩径为800mm的极限端阻力标准值, 对于干作业挖孔 (清底干净) 可采用深层载荷板实验确定;当不能进行深层载荷板实验时, 可按规范表5.3.6-1取值;Ψsi、Ψp———大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数, 按规范表5.3.6-2取值。u———桩身周长, 当人工挖孔桩桩周护壁为振捣密实的混凝土时, 桩身周长可按护壁外直径计算。9.2单桩水平承载力特征值计算

参照《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008) 单桩水平承载力特征值按下式计算:

vM———桩身最大弯矩系数, 按规范表5.7.2取值, 当单桩基础和单排桩基纵向轴线与水平力方向相垂直时, 按桩顶铰接考虑。

9.3刚性桩复合地基桩土应力比取值

桩基上加入碎石褥垫层, 主要作用如下: (1) 保证桩与桩间土共同承担荷载; (2) 调整桩与桩间土竖向荷载与水平荷载的分担作用; (3) 减少基础底面的应力集中。虽然桩基础与挡墙基底脱离, 桩除了产生较大的竖向压力, 同时也会承受水平力, 因此, 桩基础应同时计算竖向力和水平力。

关于桩与桩间土共同承担竖向和水平力荷载, 浙江大学龚晓南等[5]分析研究了不用基础刚度下桩土应力比的变化趋势, 如下图所示:

C30混凝土钢筋砼灌注桩, 桩体弹性模量为EP=30000MPa, 直径为800mm, 采用矩形布桩, 横向桩体中心距a=2.6m, 纵向桩体中心距为b=2.5m, 置换率m=7.4%, 桩周土弹性模量ES=20MPa, 挡墙弹性模量Ee=28000MPa, 挡墙高度9米。

9.4计算结果

经计算, 本项目各项数据如下表:

10稳定性计算

按复杂土层土坡稳定计算, 按不同土性共划分14个区域, 示意如下图3:

经计算整体稳定安全系数为1.617, 能满足规范的要求。

11结论