灌区干渠公路挡土墙设计及施工技术管理

[12-11 17:01:08]   来源:http://www.tmgc8.com  公路工程   阅读:3870

 摘要:挡土墙是公路工程中广泛采用的一种构造物,主要介绍灌区干渠公路挡土墙设计和施工技术管理的重点问题,并提出了较为合理可行的建议与措施。

  关键词:干渠公路;挡土墙;设计;施工技术管理

1 前言

  公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体,防止填土或土体变形失稳的一种构造物。在路基工程中,可用以稳定路堤和路堑边坡,减少土石方工程量和占地面积,防止水流冲刷路基,并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。近几年来,笔者参加了景电二期工程总干公路、景电二期工程延伸渠道公路几个段共百余公里公路的测量、规划、细节设计、施工管理工作,对路基防护和过水路面上、下游重力式挡土墙工程的设计型式、施工技术管理工作,积累了一定的经验与体会。每次洪水过后,我们有关工程技术人员都要沿着总干公路仔细检查每个过水路面、总干渠排渡下游的水毁情况,根据水毁处的长度、深度和地质条件等实际情况来考虑挡土墙设计形式,对多种挡土墙形式进行技术经济比较,分析其技术的可行性、可靠性及经济的合理性,然后确定设计方案,及时制定防洪水毁工程施工技术管理措施。

2 设计注意事项及措施

2.1 设计参数的选取 因用于计算主动土压力的库伦理论较适用于砂性土,而对于黏性土的压力计算会存在一定的误差,所以对于以黏性土做填料的挡土墙计算,设计参数如填料的内摩擦角等的取值应相对保守。由于库伦理论是一种简化的土压力计算方法,所以对于以砂性土做填料的挡土墙,设计参数根据实际情况取了相对保守值。

2.2 墙面坡的选取 对于公路挡土墙,采用了较陡的墙面坡,可有效减小墙高,节省材料。重力式挡土墙(俯倾式)、衡重式挡土墙墙面坡取1:0.05,仰斜式挡土墙的墙面坡取1:0.25,顶宽≥500mm,通常底宽约为墙高的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。均能满足质量、安全要求。

2.3 墙背坡的选取 仰斜式挡土墙的墙背坡一般不超过1:0.30,具体结合开挖的临时边坡选取;俯斜式挡土墙的墙背坡一般取1:0.20,随着墙高增加,墙顶宽度相应增大;对于衡重式路肩挡土墙,当墙高≤8m时,上墙背坡取1:0.25, 当8m<墙高≤10m时,上墙背坡取1:0.30;下墙背坡取1:0.25。若为路堤墙,则上墙背坡应相应加大。

2.4 设计控制重点 对于俯斜式挡土墙,由于所受土压力较大,所以设计时注意了其稳定和抗倾覆的验算。对于衡重式挡土墙,一般较容易满足稳定要求,墙身断面的强度成为挡土墙设计中主要的控制指标,所以采用了高强度的材料砌筑。

2.5 材料选择 浆砌石挡土墙取材容易,施工简便,适用范围比较广泛。在公路沿线路段,石料资源较为丰富,因大多数挡土墙不高,故采用浆砌石砌筑,较好地满足了经济、施工进度、质量安全等方面的要求。

2.6 截面形式选择 根据挡土墙结构类型及其特点分析,因墙高几乎都小于5m,故大多数都采用重力式挡土墙,可以发挥其形式简单,施工方便的优势。根据墙背倾角的不同,重力式公路挡土墙采用仰斜、竖直和俯斜三种型式。作用在墙背的主动土压力,以仰斜式最小、俯斜最大、墙背竖直的介于前两者之间。仰斜式的墙后填土较困难,多用以拦洪水护坡处。墙背竖直式多用于公路边小排洪沟截面,俯斜式多用于过水路面上、下游处。www.tmgc8.com

3 细化设计、施工技术管理措施

3.1 基础加固措施

3.1.1 为减少基底压应力,增加抗倾覆的稳定性,在每个型式墙趾处伸出一台阶,以拓宽基底。墙趾台阶的宽度不小于20cm,台阶高宽比可采用3:2或2:1,墙底埋深应不小于500mm。为了增大墙底的抗滑能力,基底可做成逆坡。在洪水较为频繁的过水路面上、下游,做成一个上皮和墙趾台阶面同高,与河道同宽, 5~6m长、厚30cm的护滩,护滩末端砌筑浆砌石截水墙,形成一个有整体感、有效的防洪构筑物。

3.1.2 地基为软弱土层时,用砂砾、碎石、矿渣或灰土等质量较好的材料进行换填,以扩散基底压应力,满足设计要求。

3.2 排水措施 对于较高、后背土层含水较多的浆砌石挡土墙,例如景电二期工程总一泵站管理房后山坡处,在挡土墙地面以上设置多排泄水孔。泄水孔采用10×10cm的方孔或圆孔,外斜坡度为5%,孔眼间距2~3m,上下排泄水孔错开设置;并且在泄水孔进水口设置反滤材料。墙后填土选择透水性较强的填料,在墙顶和墙底标高处铺设了黏土防水层,墙顶处的防水层可阻止或减少地表水渗入填土中。在墙趾台阶处设置排水沟。

3.3 沉降缝与伸缩缝的设置 为避免地基不均匀沉降引起墙身开裂,需按墙高和地基性质的变异,设置了沉降缝,同时,为了减少砌体因收缩硬化和温度化作用而产生裂缝,需设置伸缩缝。挡土墙的沉降缝和伸缩缝设置在一起,每隔10~15m设置1道,缝宽2~3cm,自墙顶做至基底,缝内宜用沥青麻絮、沥青竹绒或涂以沥青的木板等具有弹性的材料,沿墙的内、外、顶三侧填塞,填塞深度不小于15cm。

3.4 墙顶与路面的衔接 当墙顶宽大于土路肩宽度时,挡土墙侵入土路肩部分预留出相当于路面结构厚度部分以铺筑路面。

3.5 车辆安全行驶保障措施 对于路肩墙,其墙顶面以下50cm采用C20砼浇筑,并预埋钢筋,在其上设置防撞栏或防撞墙。

3.6 施工质量控制措施 制订了严格的施工质量管理办法和措施,建立健全了工程技术管理体制;对砌筑材料的采购、进货、运输、贮存等各个环节进行严格把关;加强过程控制,基础开挖后必须经过验收合格后方能进入下一道工序,砌筑过程中按照浆砌石施工技术要求执行。

4 加强材料要求

4.1 石料须经过挑选,质地均匀,无裂缝,不易风化。尽量采用较大的石料砌筑,块石应大致方正,其厚度不小于15cm,宽度和长度相应为厚度的1.50~2倍和1.50~3倍。

4.2 石料的抗压强度应不低于30MPa;采用7.50号砂浆砌筑,10号砂浆勾缝。

5 结束语

  对公路挡土墙,应进行详细地调查、勘测和分析,细化设计,合理确定构造物的形式与尺寸,健全合理、可行的施工管理措施,以保证公路挡土墙的安全性、可靠性和适用性。www.tmgc8.com

 

 

戚登忠

(景泰川电力提灌管理局,甘肃景泰 730400)


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