皮剑平
永州市金洞管理区交通运输局 湖南 永州 425000
摘要:随着社会的不断发展,基建项目的不断增加,道路工程的建设任务日益增加。在道路建设过程中,不仅要选择科学有效的施工方案,还要保证建设工程质量合格。路基挡土墙可以有效地保证斜坡的安全性和稳定性,路基保护是挡土墙的最基本功能,在公路工程中建造挡土墙非常重要。本文对道路路基挡土墙的防护设计与施工方法进行了探讨,希望能为业界同行提供参考。
关键词:道路路基;挡土墙;防护设计
1 引言
随着我国公路建设“深度”的提升,目前公路建设项目越来越多。部分地区地势崎岖,高差较大,地质情况比较复杂,为了保证公路路基的稳定性,挡土墙是公路最常用的构造物。通过设置挡土墙可达到稳定边坡,减少填挖土方量和占地面积等目的。影响挡土墙稳定性的因素很多,常见的有墙后填土的性质,基础承载力情况,挡土墙施工质量等,在设计中往往容易出现疏忽而造成工程事故,挡土墙坍塌造成的工程事故占山区公路工程事故相当大的比例。本文根据公路工程挡土墙施工时出现的问题,分析公路挡土墙设计的重点,总结挡土墙设计的特点及需要注意的事项。
2 路基挡土墙防护的重要性
(1)保护路基及周围建筑。根据工程施工现场情况,合理调整和优化路基挡土墙设计方案,从而提高公路工程的整体质量,确保路基的稳定性,减少路基的破坏并保护周围的建筑物。因此,不断调整和改进挡土墙防护技术,提高公路路基挡土墙的施工技术。(2)促进道路交通安全运行。路基挡土墙的防护设计与施工技术是公路路基施工系统的核心组成部分,也是影响公路工程路基稳定性的关键因素。通过路基挡土墙的防护设计,为道路的有序、合理运行提供保障。(3)健全路基挡土墙技术。安全路基挡土墙技术一般着手于项目的实际开发,凭借合理的设计和优良的性能,提高了道路工程的整体质量和稳定性,减少工程填充土坡的目的和建筑物的维护,因此不断改进挡土墙防护技术非常重要。
3 道路路基挡土墙的设计与分类
3.1 MSE 挡土墙的结构形式
机械稳定土(MSE)挡土墙是一种组合结构,由压实回填土和钢筋带交替层组成,固定在挡土墙面板上。墙体系统稳定性是由回填土和钢筋相互作用,包括摩擦和张力。一个完整MSE墙是一个基于重力结构。它依靠自身质量来承受施加力,包括侧向土压力、水压力、地震荷载或与人类活动有关荷载。
3.2 高轻型锚定板挡土墙
(1)高轻型锚定板挡土墙适用于填方高度12.0~15.0m的路堤支挡;处于8.0~12.0m的填方高度可以比肩普通挡土墙;处于15.0~24.0m的填方高度,可以比肩桥梁有可比性。(2)由于锚定板上的拉杆需要一定的埋置长度,因此要求墙后的填土空间要尽量大,以使锚定板能提供足够的抗拔力,墙后的填土空间宜在墙高的0.8倍宽度以上。(3)从技术经济分析,其本身并不适合康华结构,主要是因为滑坡地段的影响,另外,对于存在严重腐蚀以及VII度以上的地震区,都不宜使用。
4 公路路基挡土墙施工质量控制解决措施
4.1 衡重挡土墙设计
挡土墙采用c20片石混凝土,片石混凝中片石的含量小于20%,挡土墙以上60cm厚的c30混凝土不含片石,视扶手的嵌入条件而预留孔。严格禁止将毛料直接堆叠,必须将其均匀地放置在长边朝下,小边朝上且距离大于等于100mm,距离模板或凹槽的墙壁大于等于150mm,其内充满混凝土并振动捣实。混合后的碎屑应为坚硬、无风化、无裂纹且清洁的石头,强度等级应高于Mu30。在灌注混凝土之前,必须对可渗透管进行预填充,以防止水泥浆进入管内。挡土墙通常应在10~15m长的区域内用砖石砌筑(可根据现场的开挖条件确定)。在挡土墙高度和地基特性发生变化的位置设置宽度为2cm的沉降缝,并进行防水处理。材料或沥青麻筋填充深度应控制在至少15cm。墙后填充物(堆石料)的内摩擦角≥350,必须满足设计指标要求。只有当混凝土的强度超过70%时,才能确保混凝土墙的稳定性。施工前,应采取地面排水措施,以确保地面和斜坡干燥。
施工完成后,将在斜坡上方和下方安装排水设施,以防止地下水进入。2.5~9m配重挡土墙下的土壤质量至少为倾斜的砂质黏性土壤。衡重挡土墙基础为10~13m的土质至少为坚固的沙质风化岩石。如果现场地质条件不符合上述规定,要及时通知施工单位、设计单位、监理和其他施工人员,以进行协商和变更。在挡土墙施工过程之后,结合施工现场裸露土层的实际状况和其他相关环境条件,对挡土墙进行必要的动态调整、补充和完善设计。
4.2 截面形式选择
根据最新的地质资料,若采用原设计衡重式挡土墙,为满足地基承载力500kPa,需要对挡墙基础进行处理,势必需要大幅度增加造价,同时影响施工进度,而且衡重式路肩墙施工较为复杂,对施工质量要求较高。而仰斜式路肩墙形式简单,施工方便,截面尺寸相差不大的情况下对地基承载力要求较低,因此,根据挡土墙结构类型及特点分析,同时考虑造价、施工进度等因素,挡土墙考虑改为采用仰斜式路肩墙。公路一般地面横坡比较陡峭,满足地基承载力的条件下采用衡重式挡土墙、俯斜式挡土墙可以减小墙高,有效地减小截面,节省材料,降低工程造价,但需要掌握好基础资料,因地制宜地选择挡墙类型。
4.3 生态挡土墙
(1)挡土板、肋柱部位施工流程如下:使用绑丝将钢筋绑扎,交叉部位绑紧,按照8字形交叉绑扎各个交叉点。钢筋应采取双面焊接的方式,具体长≥5d(d为钢筋直径,mm);弯折角度应根据钢筋等级决定,I级角度为180°、II级角度则应为90°或135°;竖向焊接则要求相同截面的接头面积占总面积的一半以内。(2)混凝土浇筑流程如下:利用插入式振动器按照快插慢拔的原则均匀振捣。插点应排放均匀,各个插点之间间距应控制在0.5m内,振捣过程应顺着每个插点有序进行。同时,混凝土浇筑工作应保持连续,若要暂停应合理控制暂停时间,要求每层混凝土浇筑都应在前层初凝前完成[2-3]。此外,浇筑时还应选派人员进行预埋件的安装等,实时观察是否存在异常,一旦发现错误应立即修复。若浇筑过程中预留施工缝,还要在混凝土浇筑一天后对施工缝进行浇筑,且浇筑前要对表层进行清理,并在表层涂抹一层水泥砂浆后才可开始浇筑混凝土,促使其内部结构紧密。(3)钢筋施工流程如下:借助人工洛阳铲成孔,其直径大小应为15cm,孔位误差不得超出10cm;注浆应从孔底进行,浆体材料选择P.S32.5的纯水泥浆,并在自由段钢绞绳表层涂上黄油、覆盖波纹管。同时,所有架线环和紧箍环之间都应控制1m的间隔,对于自由段位置则要每3m安设一个架线环。最后,张拉工作要等到其强度超过15MPa且达到设计强度的75%后才能进行,张拉结束要注意防腐操作,并完成封锚。
4.4 预应力锚索缺陷病害加固
1)利用预应力锚索实现结构补强加固。当原本的边坡以及锚定板后填土拥有良好的锚固条件,并且也容易进行锚索钻孔处理,同时已经损坏的预应力锚索也没有引发其余的结构性能损坏的问题,那么就可以采用这一种方式来进行处理。针对地下水浸泡或者填土之中的地表水,进而降低下滑力与土体强度的,这样就会引起预应力受拉破坏等问题,这个时候就可以考虑到利用锚杆或者是锚索来进行补强,并且适当添加倾斜排水孔,从而确保其内部的水完全排除。2)采用减小原有高轻型错定板挡土墙受力的方法进行加固。第一,增设桩的方法。如果支档作用力要求较大,基于地质条件、地形条件以及变形体对应的空间条件,就可以在锚定板肋柱之间添加新桩。但是需要注意锚定板肋柱前的添加,同时要规避在开挖过程中导致其前面土体的强度受到影响。度。第二,采用注浆加固措施。如果支档作用力偏小,并且还能够发挥原本预应力锚索的作用,亦或是需要更大的加固面积,那么在加固中就可以考虑到钢花管注浆的模式。
5 结束语
在公路工程建设中使用路基挡土墙可以有效减少道路工程事故的发生。因此,在路基挡土墙的施工期间,必须遵守绿色环保的原则,对挡土墙施工的各个环节进行全面、有效的监测和控制,确保道路路基挡土墙的质量满足需求。
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