第五章挡土墙施工.ppt

挡土墙施工 解会兵 主要内容 重力式挡土墙锚杆挡土墙锚定板挡土墙加筋土挡土墙薄壁式挡土墙 5 1挡土墙基本概念 挡土墙是指支承路基填土或山坡土体 防止填土或土体变形失稳的构造物 铁路工程中 设置挡土墙的目的是为保证山体稳定 防止山坡危岩 落石的威胁 防止河流冲刷以及减少土石方工程量 挡土墙设置与否 宜于与其工程方案比较确定 与移改路线位置进行比较 与填筑或开挖边坡相比较 与坼移有关干扰路基的构造物 房屋 河流 水渠 等比较 与设置其他类型的构造物 桥 护墙 等比较 5 1挡土墙基本概念 在挡土墙横断面中 与被支承土体直接接触的部位称为墙背 与墙背相对的 临空的部位称为墙面 与地基直接接触的部位称为基地 与基底相对的 墙的顶面称为墙顶 基底的前端称为墙趾 基底的后端称为墙踵 三 挡土墙的分类 用于陡峭山坡的路堑底部 降低边破高度 减少开挖或者边坡防止地质不良地段的滑坡 一 按照挡土墙设置的位置 1 路堑挡土墙 2 路肩挡土墙 用于 1 陡坡路堤 为保证路堤稳定 收缩坡脚 2 为避免与其它建筑物 如房屋 铁路 水渠等 干扰扰或防止多占农田 3 为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷 用于地形受限 需要收缩坡脚 防止陡坡堤下滑 3 路堤挡土墙 用以支挡山坡上可能滑坍的覆盖层土体或破碎岩层 需要时可分设数道 4 山坡挡土墙 用于沿河路堤 需要收缩坡脚或防止水流冲淘 5 浸水挡土墙 5 2重力式挡土墙 墙身 墙身一般为单一坡度的直线型 特殊情况下也可以采用折线型 衡重式挡土墙 按墙背的倾斜方向可分为俯斜 仰斜 垂直挡土墙三种 墙胸一般为直线 其坡度直接影响挡土墙的高度 对于路基挡土墙顶部应筑有墙帽 5 2重力式挡土墙 1 大多数挡土墙都直接修筑在天然地基上 2 当地基承载力不足 地形平坦而墙身较高时 为了减小基底压应力和增加抗倾覆稳定性 采用扩大基础 a 墙趾或墙踵部分加宽 b 钢筋混凝土底板 c 换填地基 d 台阶基础 e 拱形基础 3 当地基压应力超过地基承载力过多时 需要的加宽值较大 为避免加宽部分的台阶过高 可采用钢筋混凝土底板 4 地基为软弱土层时 可采用砂砾 碎石 矿渣或灰土等材料予以换填 5 当挡土墙修筑在陡坡上 而地基又为完整 稳固 对基础不产生侧压力的坚硬岸石时 可设置台阶基础 以减少基坑开挖和节省圬工 6 如地基有短段缺口 如深沟等 或挖基困难 如需水下施工 可采用拱形基础 墙身 2 基础埋置深度 对于土质地基 基础埋置深度应符合下列要求 1 无冲刷时 应在天然地面以下至少1m 2 有冲刷时 应在冲刷线以下至少1m 3 受冻胀影响时 应在冻结线以下不少于0 25m 当冻深超过1m时 采用1 25m 但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层 垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0 25m 碎石 砾石和砂类地基 不考虑冻胀影响 但基础埋深不宜小于1m 对于岩石地基 应清除表面风化层 将基底嵌入岩层一定深度 当风化层较厚难以全部清除时 可根据地基的风化程度及其容许承载力将基底埋入风化层中 当挡土墙位于地质不良地段 地基土内可能出现滑动面时 应进行地基抗滑稳定性验算 将基础底面埋置在滑动面以下 或采用其它措施 以防止挡土墙滑动 三 排水设施 浆砌块 片 石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔 图a 墙高时 可在墙上部加设一排汇水孔 图b 孔眼间距一般为2 3m 对于浸水挡土墙孔眼间距一般1 0 1 5m 干旱地区可适当加大 孔眼上下错开布置 下排排水孔的出口应高出墙前地面或墙前水位0 3m 为防止水分渗入地基 下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层 泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层 以免孔道阻塞 当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀时 应在最低一排泄水孔至墙顶以下0 5m的范围内铺设厚度不小于0 3m的砂卵石排水层 图c 四 沉降缝与伸缩缝 设计时 一般将沉降缝与伸缩缝合并设置 沿路线方向每隔10 15m设置一道 兼起两者的作用 缝宽2 3cm 缝内一般可用胶泥填塞 但在渗水量大 填料容易流失或冻害严重地区 则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料 沿内 外 顶三方填塞 填深不宜小于0 15m 当墙后为岩石路堑或填石路堤时 可设置空缝 干砌挡土墙 缝的两侧应选用平整石料砌筑 使成垂直通缝 5 2 2重力式挡土墙施工 明挖基坑注意事项 开挖前需做好截 排水措施 开挖时采取支护措施保持边坡稳定 核查基础地质文件 开挖过程中避免对持力岩土层的扰动 采用倾斜基底时 应准确挖凿 不得填补斜面 基坑开挖要有试验段 5 2 2重力式挡土墙施工 浆砌砌体砌筑 坐浆法抹浆法挤浆法 浆砌片石注意事项 利用片石自然形状 交错砌筑片石大小搭配片石间保证砂浆隔开设置拉结石一天中砌体高度不超过1m 5 2 2重力式挡土墙施工 墙顶处理 路肩式浆砌挡土墙墙顶宜用粗料石或现浇混凝土做成顶帽 通常厚40cm 悬出宽度为10cm 不做顶帽的挡土墙 墙顶应用大石块砌筑 并用M5砂浆勾缝抹平 砂浆后2cm 勾缝 圬工表面应勾缝 以防雨水渗漏 并增加结构物的美观 砌体勾缝应牢固 美观 勾缝完成后注意养生 5 2 2重力式挡土墙施工 砌体养护注意事项 不可在砌体上抛掷或凿打石块 砌块在砂浆凝结后如有松动现象 应予以拆除 刮净砂浆 重新安砌 养护期间保证其温湿度 时间一般为7 14d 新砌筑的砂浆应避免其受到雨水冲刷或浸泡 养护期间 在砂浆强度未达到设计强度的70 以前 不可使其受力 5 2 2重力式挡土墙施工 施工注意事项 岩体破碎或土质松软 有水地段 修建挡土墙应尽量考虑选择在雨水较少的秋冬季施工 应根据地质条件选择适当的开挖方法 施工前必须备足材料 准备好之后方可动工 随着墙身的砌筑 待圬工强度达到70 以上时 应及时进行墙后回填 挡土墙端部深入路堤或嵌入底层部分应与墙体结合一起砌筑干砌挡土墙时 应形成垂直通缝 5 3锚杆式挡土墙 锚杆 普通灌浆锚杆 首先由钻孔机钻孔 然后插入锚杆 并灌注水泥砂浆 经一段时间养护后承受拉力 预压锚杆 在灌浆时对水泥砂浆施加一定的压力 具有较大抗拔力 预应力锚杆 速凝砂浆灌注 将锚杆与结构物连接并施加张拉应力 扩孔锚杆 利用扩孔钻头或爆破方法扩大锚固段钻孔直径 楔缝式锚杆 指对锚杆施加一定压力 使杆断楔缝的楔子张开 卡紧在岩石中 5 3锚杆式挡土墙 墙面板 墙面板一般采用钢混槽型板 矩形板和空心板 大多为预制构件 墙面板厚度应大于15cm 宽度一般采用50cm 墙面板一般按两边简支来进行配筋 当采用拱形板预制构件时 墙面板可按双绞拱板配筋 当采用现浇结构时 墙面板通常与肋板浇注在一起 按连续梁进行配筋 5 3锚杆式挡土墙 肋柱 肋柱一般采用矩形或T型截面 沿墙长方向肋柱宽度不宜小于30cm 肋柱间距由工点的地形 地质 墙高以及施工条件等因素确定 一般为2 5 3 5m 肋柱与地基的嵌固程度与基础的埋置深度有关 取决于地基的条件及结构的受力特点 一般采用自由端或绞支端 5 3 2锚杆式挡土墙施工 边坡开挖施工放线及钻孔 钻进方法主要根据地层岩土性质兼顾钻机性能选定 目前在岩土钻孔施工中的钻进方法有长螺旋干钻 冲击回转机密钻 常规冲洗液全面钻和风动潜孔锤冲击回转钻 洗孔 用压力水进行洗孔 并用风管送入空气吹干 锚杆安装及防锈处理 将灌浆管与锚杆钢筋同时放至钻孔底部 灌浆 5 3 2锚杆式挡土墙施工 基础工程 锚杆挡土墙肋柱基础大多采用杯形基础 墙面板基础采用条形基础 安装肋柱及墙面板 主要包括肋柱吊装 肋柱与锚杆连接 墙面板安装 墙背回填 5 3 2锚杆式挡土墙施工 施工注意事项 施工过程中 应经常观测锚固区山体变化情况及滑动面的深度 以保证锚杆有足够的锚固深度 施工前应采用与正式施工相同的施工方法做试验锚杆 对锚杆做抗拔力试验并确认其能达到设计要求 确定施工参数 锚杆的焊接 锚固及防锈等关键工序应做现场试验 墙面板与肋柱搭接部分接触面应平整 避免集中受力 锚杆挡土墙的肋柱间距要求尺寸正确 用卡尺固定 5 4锚定板挡土墙 锚定板挡土墙借助于埋在填土内的锚定板的抗拔力平衡挡土墙墙背水平土压力 从而改变挡土墙的受力状态 达到轻型的目的 其结构形式和受力状态与锚杆挡土墙基本相同 都是依靠钢拉杆的抗拔力来保持墙身的稳定 区别在于锚杆挡土墙的锚杆插入稳定底层的钻孔中 抗拔力来自于灌浆锚杆与孔壁底层之间的粘结 而锚定板挡土墙的钢拉杆及其端部的锚定板埋设在人工填土中 抗拔力来源于锚定板前的填土被动抗力 5 4锚定板挡土墙 锚定板 一般采用方形钢筋混凝土板 竖直埋置在填土中 其承受的拉力即为拉杆拉力 锚定板受压面积根据拉杆拉力及锚定板容许抗力来确定 还应满足构造要求 柱板拼装式墙的锚定板面积不应小于0 5m2 壁板式墙的锚定板面积不应小于0 2m2 一般采用1mX1m的锚定板 且锚定板前后面应双向布置钢筋 5 4 2锚定板挡土墙施工 基础施工安装肋柱进行第一次填土夯实安装锚定板 拉杆及墙面板填筑程序 5 4 2锚定板挡土墙施工 安装锚定板 拉杆及墙面板填土达到设计要求的拉杆标高时 按拉杆位置挖出一条安放拉杆的沟槽及锚定板坑 锚定板前方超挖部分应用混凝土或绘图回填夯实 挖槽式标高太高3 5cm作为预留沉降量 拉杆槽用石灰土回填 轻轻夯平 拉杆与肋柱 墙面板的安装要求同锚杆式挡土墙 5 4 2锚定板挡土墙施工 施工注意事项 墙面板背后填料均匀 且不适用侵蚀性土 填方与拉杆铺设相互配合 避免拉杆压弯 肋柱 锚定板上的锚头及螺丝杆应做防锈处理和防水封闭 填土夯实时严禁直接碾压拉杆或锚定板 设计有墙背反滤层时 反滤层施工应随填筑同时进行 预留沉降量陡坡施工时应挖成台阶 避免路堤下滑产生拉杆次应力 分级平台应进行封闭 并设置排水坡 安装应防止剧烈震动及碰撞 5 5加筋土挡土墙 加筋土挡土墙主要是通过填土与拉筋间的摩擦作用把土的侧压力传给拉筋 从而达到稳定土体的目的 拉筋材料通常为镀锌薄钢带 铝合金 增强塑料及合成纤维等 铁路加筋土挡土墙一般设置在需要支挡工程的填方地段 墙高以不超过10m为限 在抵制不良和8度 含8度 以上地震地区和具有强烈腐蚀的环境中不宜使用 5 5加筋土挡土墙 拉筋 钢带 拉力大 变形小 使用寿命长 价格高 加工制作量大 连接不方便 防腐工艺复杂 钢筋混凝土带 强度高 变形小 摩擦好 造价高 防腐难 聚丙烯土工带 弹性模量低 变形大 耐久性好 施工工艺简单 强度低 易老化 钢塑复合带 强度高 变形小 耐腐性好 寿命长 造价低 5 5 2加筋土挡土墙施工 基础工程面板安装 轻搬轻放第一层安装时需进行面板放样平稳吊装与加筋土填料填筑交替进行 5 5 2加筋土挡土墙施工 筋带连接与铺设钢筋混凝土带运输时应轻装轻卸 连接采用焊接 扣环或螺栓连接 填料平整密实 避免直接碾压 钢带堆放在垫木上 离地面不小于20cm 连接采用插销连接 焊接或螺栓连接 填料平整压实 聚丙烯土工带和钢塑复合带避光存放 避免老化 因其柔韧性好连接可采用绑扎连接 不得与硬质填料直接接触 施工过程中随裁随用 及时铺设 及时掩埋 5 5 2加筋土挡土墙施工 增强筋带的布设 筋带一般应水平铺设 并垂直与墙面板 加筋土挡土墙的拐角处和曲线部位 布筋方向也应与墙面垂直 在弯道上的加筋土挡土墙在平面上成折线 则角隅处应采用角隅布设增强筋带 填料施工 加筋土挡土墙是依靠拉筋与填料之间的摩擦力来维持结构的稳定 填料应优选渗水性好的材料 当用不透水材料时 宜在墙背50cm范围内采用砂砾石类土 以便墙后积水溢出 压实采用先边后中 垂直于筋带铺设方向进行压实 5 5 2加筋土挡土墙施工 其他工程施工加筋土的排水管 反滤层及沉降缝等设施应同时施工 压顶一般用C15混凝土现浇 厚度20 50cm 目的是封固边口 防止外界作用造成面板松动脱落 错层施工应有明显停顿 一层完工后 在进行第二层施工 5 6薄壁式挡土墙 悬臂式挡土墙主要由立臂和底板组成 具有三个悬臂 同时固定在中间夹板上 墙的稳定性依靠