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重力式挡土墙技术在路基边坡防治中的应用

2016-11-15张烁袁晓静汪毅

卷宗 2016年8期
关键词:工艺流程质量控制

张烁 袁晓静?汪毅

摘 要:路基边坡施工是一项技术繁复、施工技术难度大的灾害防治工程,在施工工程中,经常因为防护不到位、边坡高度较大、天气原因等因素导致边坡失稳,倒塌严重。考虑到综合性能和经济效益,公路路基施工中广泛采用重力式挡土墙技术来开展边坡治理工作。但是在实际操作中,因为各种原因,挡土墙的理论设计和施工过程存在很多问题,从而令挡土墙在边坡治理中发挥不了它应有的作用。本文将从重力式挡土墙技术的介绍、工艺流程、质量控制等几个方面进行阐述。

关键词:重力式挡土墙技术;工艺流程;质量控制

1 重力式挡土墙技术的介绍

重力式挡土墙,顾名思义,是依靠挡土墙自身的重力来维系挡土墙在土体侧压力作用下的稳定的挡土墙,是我国目前常用的一种墙体。重力式挡土墙可以利用片石、块石、混凝土预制块等作为砌体,或者采用片石混凝土和混凝土来进行整体的浇筑。而半重力式的挡土墙则可以采用混凝土或者少筋的混凝土浇筑。重力式挡土墙可以用石砌或混凝土建成,一般情况下,其形状都被做成简单的梯形。

重力式挡土墙具有就地取材,施工方便,经济效果好的优点。因此,重力式挡土墙在我国水利、港湾、铁路、公路、矿山等工程中得到了广泛应用。

因为重力式挡土墙的工作原理是依靠自身墙体的重量维持平衡与稳定,因此,它的体积、重量都很大,在软弱的地基上修建这种建筑设施,一般都会受到承载力方面的限制。假如墙体太高,耗费的材料就多,成本增加。在地基较好的情况下,挡土墙的高度不大,在施工场所附近有的材质时,可以首先选择使用重力式挡土墙。

一般情况下,重力式挡土墙不需要配和钢筋或者只用在局部的范围内配用以少量的钢筋,墙体的高度在6m以下,在地层较稳定、开挖土石方的时侯不会危及到周边相邻的建筑物的安全地段的情况下,重力式挡土墙的经济效益比较明显。重力式挡土墙是由墙身、基础、排水设施、沉降缝、伸缩缝这几个部分组成的。以墙身为例进行介绍。墙身包括墙背、墙面、墙顶、护栏。

重力式挡土墙的基本截面形式是依据墙背的倾角与基地倾角的不同划分的,共分为四类,分别是平底直立式、斜底直立式、平底仰斜式和斜底仰斜式。四种基本的截面形式中,平底直立式的抗滑动与抗倾覆稳定性都比较差;斜底直立式的抗滑动稳定性比较好;平底仰斜式的抗倾覆稳定性优良;斜底仰斜式的两项指标均较好。所以,在没有其他特定条件限制时,我们应当优先选择斜底仰斜式挡土墙。

墙面一般为平面,墙面坡度除应该和墙背的坡度相协调外,还应该考虑到墙趾处地面的横坡度,从而影响挡土墙的高度。墙顶可采用浆砌或者是干砌的方法圬工。不同的方法根据墙顶的宽度进行选择,浆砌时不小于50cm,干砌时不小于60cm。为了增加驾驶员驾驶时的心理安全感,在路肩墙特殊的情况下,需要设置护栏等防护设施,护栏可以分为墙式与柱式两种,根据实际的情况合理的选择护栏的宽度、高度。但是护栏的内侧边缘与路面边缘之间的距离需要满足路肩的最小宽度的规定要求。

2 工艺流程

1.测量放线

依据设计中的规定进行墙基与开挖边界的测量确定,在基础开挖范围内,选取线、木桩等进行精确标识,在向基底开挖的时候,严格按照规定开展基底放坡作业。完成模板的安装以后,测量工作人员需要严格控制重力式挡土墙位置和頂面的标高,保证其准确性的要求。

2.基坑开挖

土方开挖的主要方式是人工与机械协调作业。一般的,选取钻爆开挖的方式进行石方开挖,然后人工清理。依据设计中的尺寸,开挖的机械配合墙体施工分段(一般取15m为一段)规定,在开挖边线、中线、起终点等位置测绘放线,并且进行桩标设置。施工中,选取车辆清除运输多余土方,并合理设置排水沟、集水坑等设施,防止水渗入基底。

3.基底处理

开挖基底工作结束后,清理完松软土石,做好平整、夯实工序,然后进行内倾坡的布置。在夯实作业中,时刻注意基底承载力需符合施工要求。作业中,如果在基坑中出现水,需要及时做好排水工作,当基底有着丰富的地下水资源的时候,则要用碎石垫层放置到基底,然后运用打夯机夯实,从而有效提升基底摩擦系数。

4.泄水孔、隔水层、反滤层的设置

(1)、泄水孔

在高出墙身位置的地方,可以顺着墙长方向预埋一排排水孔,其间距以2m最佳,其他沿着墙面每隔2m交错预埋4%墙外排水坡度的泄水孔。一般的,选取直径100mm的PVC管作为埋设管。按规定,在预埋前,PVC管进水口的位置需要切成斜面,并打磨,在深入墙后20cm范围内,PVC管的上半部需要进行花管开孔,并且包裹一层透水的土工布在进水口的位置,在浇筑墙身时,进水口和PVC管不能出现堵塞的现象。

(2)、隔水层

挡土墙应当比侧沟的平台高出来一些,以防止地面水渗入到基底,并在墙顶位置或者墙背、侧沟结合的位置的最低排水泄水孔下方设置隔水层。隔水层的材料需要和墙身的材料选取一致,并且在墙背的位置设置编织袋装满砂夹卵石反滤层,厚度为0.3m。

(3)、反滤层

反滤层的主要构成成分主要是编织袋装满砂夹卵石和一层复合排水网,位置一般设置在墙背位置。需要满足的条件是在每平方米复合体内单位面积质量在1.2kg以上,最小厚度为6mm,网芯厚度为5mm以上,每米复合体横向抗拉强度为6KN以上,纵向为10 KN以上。

5.伸缩缝、沉降缝的设置

伸缩缝主要安设在墙身和其他建筑物的连接部分的位置,沿线路方向,每隔15m设置一个。伸缩缝应该是贯通的缝隙,严禁假缝设置在切割的墙体内。

沉降缝则是在基底岩层改变的位置设置,缝宽为2cm,一般情况下,需要填塞沥青木板到沉降缝内,填塞的深度为0.2m。

6.模板

在模板安装之前,需要把脱模剂涂抹在模板的上面,接着,根据设计图纸中的规定,开始组装模板,完成组装后还需要进行校正工作。沉降缝、伸缩缝、泄水孔管道的预留需要在墙身的模板安装施工作业的过程中进行。模板施工的重要环节是稳固,从而确保在浇筑混凝土的过程中,模板不出现变形、跑模、漏浆等现象。

7.混凝土浇筑

混凝土的加工是通过搅拌站完成的,制作好后,由车辆将其运至施工现场,在墙顶搭设作业平台,在此进行灌浆作业。浇筑作业的顺序是由低向高分层进行施工,分层厚度为30cm。振捣作业可以选用插入式振捣器,要求振捣装置的移动距离控制在1.5倍作用半径的范围内,和侧模之间的距离为5~10cm,从而避免漏振、过振等情况的出现。

在浇筑的过程中,如果发生浇筑表面出水量大的情形,需要把水及时的排除出去,并且采取减水的措施对浇筑体进行处理。

8.拆模和养护

在混凝土的强度不小于设计的强度的75%的时候,就可以拆除。在拆除模板的施工过程中,严禁生拉硬拽,大锤猛烈敲击的行为出现,从而可以避免在小预制件、模板内部掉角、开裂和变形等状况的发生。在结束模板拆除的施工作业后,需要及时的修补和处理混凝土中裸露面的空洞、漏浆、气泡的现象,然后应该将其的边角毛刺凿除。与此同时,施工方应当做好养护和保持湿润的工作,在选取透水工布去进行覆盖的时候,一般的,养护周期为一周,在这个阶段,施工方应该确保路面的湿润,并且做好交通管制的工作,从而避免在养护面上有车辆通行。

3 施工质量的控制

在施工中,需要注意以下几点:

1.施工前应做好排水和安全生产的工作,浸水的挡土墙应该在枯水的季节施工。

2.角度的选择。虽然基底倾角越大,抗滑动稳定性能越好,但当倾角大过一定数值时,有可能出现挡土墙与地基土体一同滑动的状况,是故,基底的倾角应当有所控制。依据《铁路工程技术规范》中的规定:挡土墙的基底倾斜度与土质路基的比值一般不得超过2:1;与岩石地基的比值一般不得超过0.3:1。所以,倾角的选择要根据地基的情况来决定。墙背的倾角选择同样是这样的。

3.挡土墙的挖掘应当分段、跳槽开挖,并且及时的浇筑。分段长度以15m为宜,从基坑开挖以后距离完成墙身砌筑的时间不得大于15天。岩土开挖应当按照设计方案,开挖过程中,挡土墙应当及时的回填并夯實。

4 结束语

综上可知,在重力式挡土墙的设计和施工时,要结合工作经验与现场的实际情况,遵循设计原则,详细分析重力式挡土墙的技术内涵,规范施工作业的流程,提升施工技术水平,保证施工质量,从而优化路网的结构,推动国民经济的发展。

参考文献

[1]黄泽群;重力式挡土墙施工质量与运行状况的表征指标及快速检测技术研究[D].西南交通大学;2014.

[2]杨志舜,叶瑛;市政工程重力式挡土墙的初探.城市建设理论研究:电子版;2012(16).

[3]牛刚,温亚,梁孝忠;阐述公路施工设计中所使用挡土墙的选择[J].民营科技;2014(09).

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