《高速铁路路基施工与维护（第3版）》课件 任务7-1路基加固设备施工-挡土墙

项目7路基加固设备任务7.1挡土墙施工案例引入案例引入案例引入3.30T139事件案例引入2020年3月30日11时40分，由济南开往广州的T179次旅客列车运行至京广线下行1855公里642米处，因撞上滑塌体发生列车脱轨事故，造成机车及机后第1至8位车辆脱轨，1名乘警殉职、122名旅客和5名列车工作人员受伤，中断京广下行线行车21小时28分、上行线行车22小时08分。案例引入案例引入1.地质条件：边坡体为泥质砂岩，节理发育，具有顺倾结构面和卸载裂隙带，浅表层岩土的风化，形成上软下硬并外倾的不利坡体结构。2.水文气象：连续强降雨加剧了各种动静水压作用和软岩软化，湿容重增大，强度降低；雨水下渗至顺坡结构面及土岩接触带，致使该部位岩土软化、泥化，抗剪强度大幅降低，下滑推力不断加大，墙顶线以上浅表风化土层之中下部土岩交界面附近首先产生蠕动滑移变形，然后逐渐向上牵引发展扩大，上下形成贯通滑裂面后，产生局部浅层滑塌，对挡墙形成挤压，并向下触动墙后局部顺倾岩体，共同推挤挡墙，导致挡墙下部1～2米处被压剪破坏、突发倒塌。1挡土墙2抗滑桩3锚索工程一、挡土墙概述

挡土墙是支挡建筑物，常用于高路堤、深路堑、陡坡和不良地段，用以支撑和加固边坡、土体。防止滑坡、河流冲刷等病害。其结构组成如图所示。

常用挡土墙各部分名称

1.按照用途和设置部位挡土墙分为：

抗滑挡土墙

浸水挡土墙

路堑挡土墙

路堤挡土墙

路肩挡土墙

山坡挡土墙

站台墙

二、挡土墙的基本类型

重力式挡土墙断面示意图二、挡土墙的基本类型

2.按照结构形式分为：

重力式挡土墙

轻型挡土墙

桩板式挡土墙

锚杆挡土墙

薄壁式挡土墙示意图

二、挡土墙的基本类型

薄壁式挡土墙示意图

二、挡土墙的基本类型

柱板式挡土墙示意图二、挡土墙的基本类型

桩板式挡土墙二、挡土墙的基本类型

桩板式挡土墙二、挡土墙的基本类型

锚杆式挡土墙结构图二、挡土墙的基本类型

三、挡土墙的构造（一）重力式挡土墙的构造重力式挡土墙正面示意图重力式挡土墙横断面示意图三、挡土墙的构造

（一）重力式挡土墙的构造1.墙身构造

在有石料的地区，重力式挡土墙尽可能采用浆砌片石砌筑，片石的极限抗压强度不得小于30MPa。在一般地区及寒冷地区，采用M7.5水泥砂浆；

在浸水地区及严寒地区，采用Ml0水泥砂浆。

在缺乏石材地区，重力式挡土墙可用Cl5混凝土或片石混凝土建造；

在严寒地区采用C20混凝土或片石混凝土。

片石圬工路肩墙用粗料石或Cl5混凝土做帽石，通常厚度不小于40cm，突出宽度不小于20cm，路堤墙和路堑墙可不作帽石，用大块片石置于墙顶，并以砂浆抹平。

三、挡土墙的构造

（一）重力式挡土墙的构造2.沉降缝和伸缩缝

为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂，须根据地基条件及墙的断面、高度不同而设置沉降缝；

为防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化产生裂缝，应设置伸缩缝，一般合并设置。

三、挡土墙的构造

（一）重力式挡土墙的构造

3.排水措施

为疏干墙后土体中的水及防止地表水下渗，减小静水压力、冻胀压力及膨胀土的膨胀压力，应为挡土墙设置地面排水沟，截引地表水流；挡土墙墙身设置泄水孔，及时排出墙背地下水；为防止泄水孔堵塞，设置反滤层；防止地表水和地下水下渗设置防渗层。三、挡土墙的构造

（一）重力式挡土墙的构造4.附属设备

⑴路肩墙根据其高度、长度和所处位置，必要时应设置安全栏杆。

⑵较高较长的挡土墙，应在墙身一端设置踏步。无条件设置踏步时应设置检查梯。

三、挡土墙的构造和要求

（一）重力式挡土墙的构造和要求（一）重力式挡土墙的构造和要求

1.浆砌片石挡土墙的墙顶宽一般不小于0.5m，混凝土挡土墙不小于0．4m，钢筋混凝土挡土墙不小于0.2m。

2.重力式挡土墙的墙胸坡度一般采用1：0.20～1：0.35，其墙背有仰斜、俯斜和垂直3种形式。挡土墙墙背角

三、挡土墙的构造和要求

3.挡土墙的基础应嵌入岩层或埋入土质地基内一定深度。

4.寒冷地区及高12m以上的挡墙，当墙后填料有膨胀、冻胀的可能时，应在墙后填筑厚为30～50cm的反滤层。严寒和侵蚀水地区应加厚到80cm。

5．地下水富集地区和病害地段，墙后宜设纵向渗沟或横向支撑渗沟。三、挡土墙的构造和要求（一）重力式挡土墙的构造和要求

（二）浸水挡土墙浸水挡土墙的结构形式与同类型的普通挡土墙基本相同，但由于其经常处于浸水条件下，因而具有如下特点：

1．浸水挡土墙石料应选用具有一定耐水能力的硬质岩石。

2．挡土墙的结构尺寸必须考虑到这些影响，并保证在最不利的组合下，挡土墙仍有足够的强度和稳定性。

3.挡土墙的基底由于总会受到水流的冲刷或波浪的侵袭，因而必须予以加固和防护。

4．为了减少墙后的渗透压力和排除墙后积水，除应采取一般的排水措施外，还应根据当地自然条件和墙后可能的积水情况，设置适当的集水和排水设备，并尽量采用渗水土壤回填墙后。三、挡土墙的构造和要求（三）抗滑挡土墙

抗滑挡土墙常采用体积较大的重力式类型。由于滑坡的推力较大，力的作用点较高，具有如下结构上的特点：重力式抗滑挡土墙常用断面示意图

三、挡土墙的构造和要求

1．抗滑挡土墙的外形宽大，胸坡较缓，常用的胸坡坡度为1:0.3～1:0.5，也有用至1:0.75～1:1的。

2．墙后常设宽1～2m的衡重台或卸荷平台，以节省圬工。但需将卸荷平台的底部置于滑动面之下，且不可过宽，防止开挖过宽而使滑坡恶化。

3．挡土墙的高度应考虑土体由墙顶滑出的可能。三、挡土墙的构造和要求（三）抗滑挡土墙4．基础埋置深度应通过计算确定，一般应埋入完整岩层中不小于0.5m或埋入稳定土层中不小于2m。为增加抗滑能力，常将基底做成倒坡或台阶形。5．墙后必须设置反滤层，一般应顺墙背设置纵向渗沟排水。6．抗滑挡土墙最好安排在旱季施工，并分段跳槽开挖。一般将挡土墙全长分成10～15m的段落，每次开挖量不超过全长的1／4～1／5，由两侧向中部开挖一段，砌筑回填一段，然后再开挖其他段落。三、挡土墙的构造和要求（三）抗滑挡土墙四、挡土墙的施工

挡土墙的施工大致可分为放线、刷坡挖基、砌筑墙体、回填4个步骤。

根据设计图纸，按挡墙中线、高程点测放挡土墙的平面位置和纵断高程，定出基础开挖中线及边线、起点及终点、伸缩缝位置，设立桩标，注明高程及开挖深度，并按施工放样的实际需要增补挡土墙各点的地面高程，并设置施工水准点。基础施工完进行墙身测量放样，用全站仪找出挡土墙的控制线，并根据基础测量放样控制点测定出墙身内外边线，以及各伸缩沉降缝的位置，检查每段的衔接是否顺直。四、挡土墙的施工

(一）测量放线

在刷坡挖基之前，首先应根据工地的地形和地质条件，结合现场劳力材料、机具等条件，合理地安排工序，确定基坑开挖方式、坑壁坡度及支护方案，并根据当地条件，做好防水和排水工作。在松散坡积层地段刷坡时，宜采用马口分段跳槽开挖，防止开挖面过宽，造成坡面失去稳定。刷坡的坡度应按土层情况和边坡高度合理确定。围堰施工地段，一般也应分段开挖，避免过多地挤压河身造成冲刷。在天然土层上开挖基坑，如深度在5m以内，施工期较短，无地下水，且土的含水量正常，构造均匀时，可放坡开挖。坑底的平面尺寸，坑边应较基础襟边宽0.3～0.6m，并应取直。四、挡土墙的施工

（二）刷坡挖基

挖基通过不同土层时，边坡可按分层决定，并酌留平台。基坑深于5m时，可将坑壁坡度适当放缓，或加作平台。土的含水量能引起坑壁坍塌时，可采用该含水量下土的天然坡度。如土质含水量正常，深度在松软土层中不超过0.75m，中等密实土层中不超过1.25m，密实土层中不超过2.0m，可采用垂直坑壁，坑底也可不加宽。当土质疏松，边坡较陡，靠轨道一侧坑壁较高，特别是有地下水时，应采用支撑或板桩围堰加固坑壁。四、挡土墙的施工

（二）刷坡挖基坑顶四周的截水沟距坑缘应有适当距离，以免因渗水造成坑壁坍塌。基坑内的排水，一般可在坑底挖临时汇水井，用水泵抽水；在路堑内挖基，当其涌水量较小且地形许可时，还可用虹吸管排水。如有严重流砂时，宜在基坑四周打入渗水井管，将水抽出，使地下水位降至基底以下。四、挡土墙的施工

（二）刷坡挖基

挖基时，动载与基坑顶缘之间至少要留出宽1m的护道，弃土堆距顶缘的距离至少应等于基坑的深度。基坑挖至标高时，要认真做好基底处理。当基底为岩层时应清除岩面上的松碎石块、淤泥等，并对细小裂缝进行灌浆处理，岩层倾斜时还应将岩石凿平或凿成台阶。当岩层比较破碎或为碎石类土及砂类土层时，应将基底修理平整并预铺一层混凝土或稠水泥砂浆。当基底为黏性土时，应就其天然状态加以铲平，必要时向基底面以下夯入厚10cm以上的碎石，切不可用回填土夯实的办法进行处理。基底上的泉眼必须予以堵塞或引排，不得任其浸泡圬工。四、挡土墙的施工

（二）刷坡挖基当基坑有可能被水淹没时，施工时应用围堰防护。如水深在2m以内、流速缓慢，冲刷作用很小，基底不渗水，一般采用土围堰。如受施工场地限制或取黏性土有困难，通常在土堰两侧用草(麻)袋土加固。草(麻)袋围堰可用于水深2.5m以内、流速在1.5m／s以内、河床不透水的场合。当水深流急或河床透水时，可采用木笼围堰、板桩(木板桩、钢板桩、钢筋混凝土板桩)围堰等。各类围堰均应尽量少压缩流水断面，其顶面应高出施工期间最高水位0.7m，并注意对堰外河床进行适当的冲刷防护。四、挡土墙的施工

（二）刷坡挖基(三)砌筑墙体

基底处理完毕并确认基底土质及地层情况和设计相符，经检验签证后，即可砌筑墙体。

如基底实际情况与设计不符，应按程序报监理和设计单位，进行设计变更。

岩石基坑，特别是风化岩层上的基坑，基础圬工宜铺满坑底，封闭岩层。四、挡土墙的施工

(四)回填

1.墙身砌出地面后，基坑必须及时回填夯实，并做成不大于5％的向外流水坡，以免积水下渗影响墙身稳定。2.墙后回填应在圬工强度达70％后及时进行，填料应符合设计要求，并设不小于3%的横坡逐层填筑。每层压实厚度不宜超过20cm，根据碾压机具和填料性质应进行压实试验，确定填料分层厚度及碾压遍数，以正确地指导施工。3．压实时应注意勿使墙身受到较大的冲击影响，临近墙背1.0m的范围内，应采用蛙式打夯机、内燃打夯机、手扶式振动压路机、振动平板夯等小型压实机具碾压。4．应优先选择渗水性较好的砂砾土填筑，如确有困难采用不透水性土时，必须做好反滤层及泄水孔，并与砌体同步进行。浸水挡土墙背应全部用水稳性和透水性较好的材料填筑。5.如墙后地面横坡陡于1：5，尚应先处理填方基底，如铲除草皮、开挖台阶等，以免填方顺原地面滑动。四、挡土墙的施工

五、挡土墙的维护

挡土墙是否坚固、稳定和完整，对行车安全影响甚大。特别是使用年限较久的路肩墙，容易在列车动荷的影响下，发生较大的变形。因此，必须加强检查和养护。