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挡土墙施工规范

挡土墙施工规范

挡土墙施工规范范文第1篇

【关键词】排柱挡墙;永久性支护结构;设计

中图分类号:S611文献标识码: A

Application of soldier column wall with relieving platform in permanentretainingstructure

Zhang xinwu Di daohuaiZhu hongboLiu jiangjiangLi jianfei(Institute of Foundation Engineering, China Academy of Building Reseach, Beijing 100013,China)

[Abstract] Mechanism and design method of soldier column wall with relieving

platform are introduced briefly. In the design of suchpermanent retaining structure, normal working condition, earthquake condition and contruction condition should be considered,some measures should be taken to meet permanent structure demand. [Keywords] soldier column wall with relievingplatform ,permanent retaining structure; design.

1前言

带衡重台的挡土墙,即在桩板墙的上部设置刚性连接的卸荷台,卸荷台上的填土的重量使全墙重心后移,增加了墙身的抗倾覆稳定性;同时由于卸荷台的存在,减小了下墙的土压力,削弱了桩身弯矩,改善了受力性能。这类挡土墙已在多个工程中得到应用。

实际工程中永久边坡支护很常见,支护方法也多种多样。在场地不具备

设置锚杆的情况下,采用衡重式桩板挡墙也是一种选择之一。但这类挡墙的设计方法在规范中没用明确给出,也很少见到系统的阐述。本文结合一个工程实例,详细介绍了永久边坡衡重式挡墙的受力特点及设计过程,给出了这种挡墙的构造措施及施工注意事项。

2结构计算

衡重式永久挡墙要进行正常使用工况、地震工况及施工工况这几种工况下的受力计算,取最不利工况下的内力进行设计。

2.1正常使用工况计算

正常使用时,要考虑坡顶地面荷载,一般取10kPa~20kPa,上墙水平土压力采用朗肯主动土压力,卸荷板上竖向土压力为填土自重加上坡顶地面荷载。

考虑到卸荷板的作用,下墙可视为卸荷板右侧作用均布荷载(坡顶荷载)的土压力计算方法,应力扩散角采用45。+/2,从工程安全性和简易性考虑,经常取45。,支护桩嵌固段的土压力分布可按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012的计算方法计算。荷载简图如下:

图1 衡重式桩板挡墙结构受力计算简图

图中E1为上墙水平土压力,E2为卸荷板下土体对下墙水平土压力,E3为卸荷板右侧土体对下墙土压力,E4为卸荷板上竖向土压力。

E1=PKah1+γh12Ka/2

E2=γh22Ka/2

E3=(P+γh1) Ka(h2-h2’)

E4=P+γh1

H2’=Btan¢

上式中Ka为主动土压力系数,Ka=tan2(45。-/2)

设计时要分别计算1-1,2-2,3-3截面的内力。三个截面的弯矩分别如下:

M1=E1h1/3

M2=E4B/2- E1h1/3

M3=E1(h1/3+h2)+E2h2/3+E3(h2-h2’)/2-E4B/2

对于不满足朗肯土压力条件的衡重式挡墙,以上土压力分布形式应按库伦土压力计算。

2.2地震工况计算

对于抗震设防区域的衡重式永久挡墙,需要进行地震工况验算。目前主要采用拟静力法进行地震土压力计算。

《建筑抗震设计规范》50011-2010第3.3.5条及条文说明规定,地震主动土压力按库伦土压力计算时,土的重度除以地震角的余弦,填土的内摩擦角减去地震角,土对墙背的摩擦角加上地震角,地震角取1.50~100,地震角可参见《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009第4.2.9条。在《铁路工程抗震设计规范》GB 50111-2006第6.1.4条及《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89第3.1.6条也都有规定。

对于衡重式永久挡墙,抗震验算时的土压力分布同图1,只是按上述规定修正土的内摩擦角和重度。这是一种计算方法。

另外一种计算方法是将地震压力理解为在非地震土压力基础上附加上一个地震惯性力,这个地震惯性力就是挡墙后面的破裂棱体自重W引起的水平地震力Ph。

Ph=CzKhW

其中Cz综合影响系数,取0.25;Kh为水平地震影响系数,基本烈度7度,8度,9度时分别取0.1,0.2,0.4;W为破裂棱体自重。

地震惯性力计算简图如下:

图2 地震惯性力计算简图

在地震工况验算时,可以上当减少坡顶荷载,一般q可取10kPa。

2.3施工工况验算

一般施工工序如下:放坡开挖 施工支护桩 施工冠梁 浇筑下部肋柱及挡土板施工卸荷板或挑梁 施工上部肋柱及挡土板。

当施工完下部肋柱和挡土板,墙回填到卸荷板下表面时,挡墙为悬臂状态,为不利工况,此时无坡顶荷载及上部填土压力,计算简图如下:

图3 衡重式桩板挡墙施工工况结构受力计算简图

E2’=γh22Ka/2

2-2剖面弯矩为:

M2’= E2’h2/3

挡墙要满足施工工况和正常使用工况要去,即

M2’≤ M2

另外还要考虑坡顶荷载的影响。对于上部肋柱及挡墙、卸荷板来说,坡顶荷载P为不利荷载,增加了内力;对于下部肋柱及挡墙,则要计算坡顶荷载是有力还是不利,如果是不利荷载,设计时可以取P=20kPa;如果是有利荷载,则设计计算时应取P=0。

3 工程实例

某工程位于四川宜宾,地下2层,基坑深度10米,地上4层。因建筑场地地势低洼,周边地面标高比建筑地坪高出越6m~9m,在下部基坑回填后,需对建筑地上部分周边进行永久支护。

基坑设计采用护坡桩加预应力锚杆的支护形式,建筑地面以上部分临时支护采用土钉墙支护。支护桩直径1000,间距2200,桩端嵌入中风化基岩。

考虑到地上建筑周边供支护结构使用的范围狭窄,放坡后的回填土范围较大,永久支护采用普通的重力式挡墙或挡墙加锚杆结构均不可行,经方案比较,决定采用带卸荷板的排柱挡墙。

场地抗震设防烈度为7度,采用拟静力法进行地震惯性力计算,同时进行了施工工况的验算。

本工程坡顶荷载对下部挡墙产生的负弯矩大于正弯矩,为不利作用,计算时取P=20kPa。

排柱截面尺寸为600x800,排柱间距同支护桩间距(1000),挡墙厚度300,

卸荷梁长度3000,梁高800,卸荷梁之间的板厚200。

弯矩图及设计简图如下:

图4 排柱挡墙弯矩图及设计简图

设计施工需注意以下问题:

1),基坑护坡桩施工时,需预留排柱插筋;

2),排柱施工时宜向填土面倾斜1度左右;

3),排柱挡墙每隔20米作用需要设置伸缩缝;

4),墙后填土宜采用级配砂石回填,同时按要求设置泄水孔及反虑包。

4 结语

衡重式排柱挡墙具有受力合理,节约支护结构占地空间等优点,克服了传统的锚拉式挡墙锚索施工空间要求搞、锚索长期工作应力松弛及锚索防腐等缺点,在不适合设置锚杆的区域具有一定的优势。衡重式排柱挡墙比一般桩板式挡墙应用范围更广。永久衡重式排柱挡墙在设计时要考虑正常使用工况、地震工况及施工工况;同时要满足永久结构的构造要求。

[参考文献]

[1] 刘国楠等,衡重式桩板挡墙上墙土压力模型试验研究[J].岩土力学2011,第32卷增刊2.

[2] 刘永春等,衡重式桩板挡墙的应用与研究[J.铁道建筑,2010年第10期.

[3] 胡荣华等,衡重式桩板挡墙中卸荷板参数与桩长的确定[J.铁道建筑,2011年第11期.

[4]建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002.

挡土墙施工规范范文第2篇

关键词:锚杆,挡土墙,岩土压力,设计

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

重庆位于长江、嘉陵江交界处,是有名的山城,绝大多数工程场地起伏较大。在结构设计中经常碰到厂区临靠山边或位于山坡上的情况,需要对厂区环境边坡进行整治,有的位于高填方区,有的则需要进行大开挖。对于开挖的环境边坡,根据边坡稳定与否还需进行必要的支护措施。

锚杆挡土墙是指利用锚杆技术建筑的挡土墙,由钢筋混凝土墙面和锚杆组成,依靠锚固在岩层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力。按墙面构造的不同,分为柱板式和壁板式两种。所谓柱板式是指挡土墙的墙面由肋柱和挡土板组成,挡土板直接承受墙面后填料产生的土压力,挡土板支承于肋柱,肋柱与锚杆相连;而壁板式则不设立柱,墙面仅由墙面板构成,墙面板直接与锚杆连接。下面就某厂区环境边坡设计情况做一下介绍。

下图是该厂区的边坡布置图:

以平面图东侧边坡为例,场平标高距坡顶有30多米高差,根据地勘报告揭露地质情况,该边坡从上往下为粉质粘土、强风化泥岩、中风化泥岩。设计采用锚杆挡墙作为边坡支挡。

设计条件:本段锚杆挡墙墙高共19m(进入中风化岩面1m),根据放坡条件,坡顶岩石范围内为1:1锚杆格架式边坡,土层范围内为植草护坡。锚杆倾角取值为20°,第一排锚杆锚固体上覆土层厚度不宜小于4m,第一锚点位置设于锚杆顶面下0.5m,同时锚杆设计中现浇混凝土构件的温度伸缩缝间距根据立柱间距合理分布,且不大于25m。立柱及面板混凝土为C30。立柱、面板钢筋采用HRB335E钢筋(fy=300N/mm2)。锚孔灌浆材料采用M30砂浆(内掺适量微膨胀剂) ,锚杆与砂浆的粘结强度≥2.4MPa,砂浆与中风化泥岩的粘接强度≥0.15MPa。本挡土墙锚杆为全粘结型锚杆,注浆方法采用压力灌浆,灌浆压力不小于0.2MPa。以下为设计中的锚杆挡墙剖面图、锚头大样图、锚孔大样图、墙顶联系梁结构图、锚杆挡墙立柱及面板结构图:

在锚杆挡墙设计中,主动土压力系数的选择较为重要,在设计中根据地勘报告,本段边坡为有外倾结构面的边坡,在计算侧向岩压力时,分别以外倾结构面的参数和以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法进行计算,结果取大值。

(1)以外倾结构面计算时所选用参数应根据地勘报告中提供,包括θ(外倾结构面倾角)、ψs(外倾结构面内摩擦角)、cs(外倾结构面粘聚力)、δ(岩石对挡土墙墙背的摩擦角,一般取0.33ψs)。以《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)第6.3.2-1公式计算结果如下:

(2)以岩体等效内摩擦角按侧向土压力方法计算时的破裂角取外倾结构面倾角和45°+ψ/2两者中的较小值。以《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)第6.2.3-1公式计算结构如下:

本段锚杆挡墙经计算结果发现以外倾结构面计算时的主动土压力系数Ka较大,取大值。算出主动土压力系数之后,可以算出如下结果。

侧向岩土压力合力水平分力标准值:

Ehk = 1/2rh2Ka

侧向岩土压力水平分力标准值:

ehk = Ehk /0.9H

根据侧向岩土压力水平分力标准值可以对立柱按连续梁进行受力计算,从而计算出锚杆轴向拉力设计值Na和标准值Nak。

锚杆钢筋截面面积:

As≥roNa/ε2fy

锚杆锚固体与地层的锚固段长度:

La1 ≥ Nak /ε1πD frb

锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度:

La2 ≥ roNa /ε3nπd fb

计算结果本段锚杆采用328钢筋。一般情况下,由锚杆锚固体与地层的锚固长度算出结果较大,因此以La1起控制作用,同时锚固段长度还应满足一些构造要求,土层锚固的锚固段长度不应小于4m,且不宜大于10m;岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m(构造长度),且不宜大于45D和6.5m,或55D和8m(对预应力锚索)。

锚杆挡墙的优点为:(1)结构质量轻,使挡土墙的结构轻型化,与重力式挡土墙相比,可以节约大量的圬工和节省工程投资;(2)利于挡土墙的机械化、装配化施工,可以提高劳动生产率;(3)可采用逆作法,不需要开挖大量基坑,能克服不良地基挖基的困难,并利于施工安全。

但是锚杆挡土墙也有一些不足之处,使设计和施工受到一定的限制,如施工工艺要求较高,要有钻孔、灌浆等配套的专用机械设备,且要耗用一定的钢材。

在中国经济高速发展的今天,各种基础设施、市政设施、水利水电项目建设也在开展进行,比如公路路边坡工程、市政道路工程、市政厂区工程、水利工程、河道护岸工程等等,均有可能会用到锚杆挡土墙,所以设计中合理选择计算参数可保证工程安全适用、经济合理、保护环境。

参考文献:

GB50330-2002 建筑边坡工程技术规范[S]

GB50010-2010 混凝土结构设计规范[S]

JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S]

JGJ 120-2012 建筑基坑支护技术规程[S]

挡土墙施工规范范文第3篇

关键词:挡土墙重力式浆砌石衡重式混凝土 工期

中图分类号:TU37文献标识码: A

1、工程概况

桂林市临桂新区防洪排涝及旅游景观水系工程位于桂林市临桂县的临桂新区,是临桂县的规划县城新城区,也是临桂新城的中心城区,用地面积约62.7平方公里,项目总投资不少于16.2亿,包含水利河道整治、周边园林景观绿化、以及补水引水工程。

本项目水利部分实施拟对临桂新区中心区域内的沙塘河、蔡塘河、兰塘河及太平河湘桂铁路桥上游河段疏浚拓宽等防洪整治措施,以加大河道行洪能力、降低洪水位,经设计院设计,拓宽河道一级断面为矩形,过水断面为45m×1.0m(宽×高),采用浆砌石的设计堤型,墙体采用M7.5水泥砂浆砌片石,墙顶宽0.5m,迎水面坡比为1:0.1,背水面坡比为1:0.4;堤基持力层为砂卵石,基础采用C15埋石混凝土,埋石率20%。一级堤顶与新区地面之间采用1:2草皮护坡,日后交由园林部门统一进行绿化设计。设计挡土墙断面形式见图1。

图1设计重力式挡土墙断面尺寸图(单位:mm)

2、挡土墙材质优化设计

根据上一阶段实际施工情况,为满足挡墙砌筑的施工进度及质量等要求,施工方对本项目所实施的浆砌石挡墙材质进行了优化设计,将原M7.5浆砌石挡土墙形式变更为素混凝土挡墙,变更后施工优势如下:

(1)由于水利工程施工受季节性影响较大,施工方的年度实际施工时段已较为紧张,且业主征地部分问题未解决,造成目前工程施工进展缓慢。把浆砌石挡墙变更为素混凝土挡墙后,挡墙可以大规模采用机械化施工,施工难度较小,施工质量易于控制,利于缓解工期压力,提高施工进度。实际施工时,新挡墙施工进度明显优于浆砌石挡墙砌筑进度。

(2)混凝土挡墙作为一个浇筑整体,完工后挡墙整体稳定、安全性要高于人工进行砌筑的浆砌石挡墙,且使用寿命长。

(3)混凝土挡墙表面平滑整洁,外观质量高于浆砌石挡墙。

3、挡土墙断面形式优化设计

3.1原设计方案

按照设计院典型横断面图,原挡土墙采用C15埋石混凝土作为基础,基础底宽1.8m,基础高度为0.5m,基础上表面高程与湖底开挖高程相同为152.20m。基础断面面积为1.03m2。水利部分挡土墙主体采用重力式结构,墙背坡度为1:0.4,墙高1m,顶宽0.9m,采用M7.5水泥砂浆砌块石砌筑,断面面积为1.15m2。挡土墙主体顶部至基础底部总高度为1.5m,总断面面积为2.18m2。

3.2挡土墙优化设计方法

优化方案选择衡重式挡土墙作为挡土墙断面形式,利用库伦土压力理论作为计算挡土墙稳定性分析的基本方法对优化挡土墙进行抗滑稳定、抗倾覆稳定及地基承载力验算,采用试算法选取最优挡土墙断面尺寸

3.3挡土墙优化设计尺寸

挡土墙主体采用衡重式结构,经过验算最终确定的挡土墙断面尺寸为:上墙背坡坡比为1:0.25,上墙高0.6m,顶宽0.5m,下墙背坡坡比为1:0.5(与原挡土墙相同),下墙高0.9m,底宽1.2m,挡土墙迎水面坡比为1:0.1(与原挡土墙相同),墙趾高0.5m(与原挡土墙相同),挡土墙主体总高度保持为1.5m,总断面面积为1.62 m2。

3.4挡土墙优化后稳定、应力计算结果

挡土墙优化设计计算结果见表1所示,优化后的设计断面形式见图2。

工况 抗滑稳定安全系数(Ks) 抗倾覆稳定安全系数(Kt) 基底最大应力

(kPa)

正常工况 5.31 10.67 65.20

施工工况 2.30 6.84 65.70

检修工况 1.28 4.38 45.76

允许值 1.2 1.5 130

判断 满足 满足 满足

表1挡土墙优化后稳定、应力计算结果表

图2优化后衡重式挡土墙断面尺寸图(单位:mm)

4、优化设计前后对比分析

4.1工期影响分析

由于水利工程施工受季节性影响较大,本年度实际施工时段已比较紧张,且业主征地部分问题迟迟未得到解决,造成目前工程施工进展缓慢。混凝土施工可以大规模采用机械化施工,施工难度较小,施工质量易于控制,根据各类工程施工经验,施工时素混凝土挡墙施工进度比进行浆砌石挡墙砌筑快一倍以上。为缓解工期压力,加快施工进度,建议采用素混凝土挡墙。

4.2工程量比较分析

原设计1km长挡土墙工程量见表2,优化设计后1km长挡土墙工程量见表3。

序号 工程名称 单位 工程量 备注

一 M7.5水泥砂浆砌块石 m3 1150 工程量=断面面积×1000m

二 C15埋石混凝土(埋石率20%) m3 1025

三 D75PVC排水管 m 1280

四 反滤包 个 877

五 土方开挖 m3 3380

六 石方开挖 m3 1600

表2原设计1km长挡土墙工程量表

序号 工程名称 单位 工程量 备注

一 混凝土 m3 1620 工程量=断面面积×1000m

二 D75PVC排水管 m 850

三 反滤包 个 500

四 土方开挖 m3 2840

五 石方开挖 m3 1220

表3优化设计后1km长挡土墙工程量表

4.3工程造价比较分析

原设计1km长挡土墙工程造价见表4,优化设计后1km长挡土墙工程造价见表5。

序号 工程名称 单位 工程量 合同单价(元) 合同合价(元)

一 M7.5水泥砂浆砌块石 m3 1150.00 204.18 234811.03

二 C15埋石混凝土 m3 1025.00 454.12 465474.08

三 D75PVC排水管 m 1280.00 31.88 40801.29

四 反滤包 个 877.50 17.10 15005.25

五 园林部分 m3 720.00 237.69 171136.80

六 土方开挖 m3 3380.00 15.64 52866.47

七 石方开挖 m3 1600.00 48.73 77975.79

合计 1058070.7

表4原设计1km长挡土墙工程造价表

序号 工程名称 单位 工程量 合同单价(元) 合同合价(元)

一 C20混凝土 m3 1620.00 516.30 836401.56

二 组合钢模板工程 m3 937.00 41.87 39233.90

三 D75PVC排水管 m 850.00 31.88 27094.61

四 反滤包 个 500.00 17.10 8550.00

五 园林部分 m3 400.00 237.69 95076.00

六 土方开挖 m3 2840 15.64 44420.35

七 石方开挖 m3 1220 48.73 59456.54

合计 1110232.95

表5优化设计后1km长挡土墙工程造价表

5、结 语

根据挡土墙工程量表及挡土墙造价表,比较两方案挡土墙施工工程量及工程造价,1km长原重力式挡土墙造价为105.81万元; 1km长优化后衡重式C20素混凝土挡土墙造价为111.02万元,比原重力式挡土墙造价增加5.22万元,增幅为4.93%。造价表未计入伸缩缝材料费用及措施费用,在考虑伸缩缝材料费用及措施费用后,优化后衡重式混凝土挡土墙总费用将与原挡土墙费用基本相同。考虑到优化后衡重式挡土墙可以大规模采用机械化施工,施工难度较小,施工质量得到保证,在保证施工成本增加不多情况下可以大大加快施工进度,在挡墙施工进度严重滞后的情况下,推荐采用优化后衡重式混凝土挡土墙方案。

6、参考文献

[1] SL303-2004. 水利水电工程施工组织设计规范 [S].北京:中国水利水电出版社,2004.

[2] SL379-2007. 水工挡土墙设计规范 [S].北京:中国水利水电出版社,2007.

挡土墙施工规范范文第4篇

【关键词】 柱列式挡土墙设计特点 施工应用

中图分类号: TU476+.4文献标识码: A 文章编号:

一柱列式挡土墙的概述

柱列式挡土墙又作桩排式低下墙之称,在单个桩体并排连接的过程中主要采用的是钻孔灌注桩、挖孔桩以及其他的混合式桩等并排形式连接起来而形成的一种地下挡土的结构。单个桩体形成桩的工艺不同,也使得柱列式挡土墙分为不同的种类。

(一)柱列式挡土墙的种类

根据工艺的不同,柱列式挡土墙的种类也大致分为以下几种:钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、劲性水泥土搅拌桩、压浆桩等。

总上这些单个的桩体种类,都可以在平面的布置上采取不同的排列方式来形成连续的板式的挡土结构。同时,这些柱列式挡土墙在施工中能对不同的地质起到支撑的作用,以及支撑在施工技术的条件下,在基坑开挖的时候侧向的产生的水土压力。

(二)不同形式的挡土墙的适用情况

柱列式挡土墙种类的不同,也决定了他们的适用范围的差异。像间隔排列式的挡土墙主要适用于没有地下水的情况,或者地下水位比较深的情况以及土质极为好的情况之下。这些情况都适合间隔排列式挡土墙的使用,当地下水位较高的时候,应该采取与其它的方式措施一起结合的方式来使用。

字形相切形式的挡土墙或者搭接排列式的挡土墙,这些形式的挡土墙一般受施工的影响比较紧密。在施工过程中垂直度往往不能够保证,再就是桩体扩颈等因素都对桩体的搭接与施工产生了极大的影响作用。从而根本不能够达到规定的防水要求。

这种情况之下,具有自身防水劲性水泥土搅拌桩挡土墙成为建设施工的首要选择。除此之外,在施工中也常常采用间隔排列与防水措施相结合的方式。这些挡土墙具有施工方便与防水性可靠的特点优势,受到了人们的认可与好评。关于这些挡土墙的使用,这些形式的挡土墙成为地下水位较高以及软土地层中施工建设中最为常用的柱列式挡土墙。

二 柱列式挡土墙的特点与应用

(一)柱列式挡土墙的特点

柱列式挡土墙的特点与壁式的RC地下墙相比,优点主要体现在施工过程施工工艺极其简单,而且这种形式的挡土墙的造假成本低,同时在使用过程中的平面布置也具有很大的灵活性。

这些都是柱列式挡土墙在使用过程中相较于其他形式的挡土墙的优点所在。不过有利也有弊,柱列式挡土墙在施工过程中也存在缺点。

柱列式挡土墙的缺点主要表现就是它的防渗特性与整体性都很差,一般在施工建设中的使用仅仅适用于中等深度的基坑的维护中,深度大约为6厘米到10厘米。

柱列式挡土墙的应用

正是因为柱列式挡土墙所存在的优缺点,使得柱列式挡土墙在应用过程中必然受到了限制。但是柱列式挡土墙的使用也必然给施工技术带来了一定的便利性。关于柱列式挡土墙的应用因为其不同的形式,使用范围也存在着差异。

1、压浆桩柱列式挡土墙的应用

在柱列式挡土墙中压浆桩的形式一般适用的施工环境指的是开挖深度在6厘米以下的,而向在深基工程中,压浆桩就会与钻孔灌注桩的挡土墙一起结合运用,这也是作为防水抗渗的有效措施。

在施工建设中,若采用间隔排列形式来分布桩的时候,往往应该与防水墙等形式相结合,以便形成混合式的桩墙,这也是柱列式挡土墙所具有的一个重要的特点。

非打入式挡土墙的应用

一般柱列式挡土墙在这种情况之下,所展现的防水效果的好坏,也将直接关系到了今后的基坑工程的成败,是决定工程建设的关键,因而在施工的过程中一定要认真对待。

像非打入式的柱列式挡土墙与一般的预制式的板桩围护对比来看,其所具有的优点主要体现在,非打入式的柱列式挡土墙无噪声,也不会产生振害,同时也没有挤土等。正式凭借着这些方面所具有的优势特点,非打入式柱列式挡土墙已经日益发展成为国内城区的软弱底层中中等深度基坑建设中围护的主要的一种挡土墙形式。

钻孔灌注桩挡土墙的应用

钻孔灌注桩柱列式挡土墙的应用最早是在北京、广州以及武汉等城市中被使用,随着发展这种柱列式挡土墙逐渐的在沿海软土地区被推广与应用。特别是近年来,随着上海等地区打量的基坑工程实践,以及防渗技术的不断提高,钻孔灌注柱列式挡土墙的应用也实现了创新,特别是在深度范围的适用上取得了巨大的突破。

关于钻孔灌注桩挡土墙的使用,最为突出的案例就是上海港汇广场的基坑工程。在施工建设中上海港汇广场的基坑工程对于钻孔灌注桩的使用就取得根本显著的成效。上海港汇广场的基坑开挖最深处达到了15米之深,其采用的就是1000钻孔的维护桩与两排深层的搅拌桩止水相结合的复合式维护。在施工建设中并取得了良好的效果。

劲性水泥土搅拌桩式挡土墙的应用

关于劲性水泥土搅拌桩式挡土墙的施工建设方法在国内并不普及,都是在日本的东京大阪城市等着些底层较为软弱的区域中应用是非常的广泛普遍。像劲性水泥土搅拌桩式挡土墙一般适用与应用的开挖深度已经可以达到了几十米。

在施工建设中,这种形式的挡土墙可以与装配式的钢结构支撑体系进行结合,所达到的功效是极其高的。但是因为这种施工做法因为钻机的深度所限必须小于20米,所以劲性水泥土搅拌桩式挡土墙在国内的应用相对极为很少。

不过,在国内还是有所应用,且已经取得了成功,这个案例就是1994年的同济大学会与上海基础工程公司共同使用完成的。劲性水泥土搅拌桩式挡土墙被运用在上海环球世界广场的施工建设中。这一工程地段是上海极为软弱的底层,该基坑深度达8.65米,而桩长则达到了18米。这一工程正是国内应用劲性水泥土搅拌桩式挡土墙所取得成功的案例。

在未来,在施工机械的不断发展中,劲性水泥土搅拌桩式挡土墙这一施工方法也将会被逐渐的推广运用在更多的工程建设中。此外,在施工过程中,劲性水泥土搅拌桩式挡土墙还具有污染少,受环境影响小,以及施工速度快等优点。

挖孔桩式挡土墙的应用

挖孔桩式挡土墙的应用范围一般是软土层不太厚的地区。因为我们施工中常用的挖孔桩的直径很大,因而在基坑开挖的时候一般不会设置支撑。如若桩下有坚硬的基岩的时候,我们常常采用的挖坑装底部架设岩石的锚杆来让基岩受力之后行为一个完整的一体。

像挖孔桩式挡土墙的应用躲在我国东南沿海地区的工程中使用比较广泛。

压浆桩式挡土墙的应用

压浆桩式挡土墙又称树根桩式挡土墙,这种挡土墙的直径一般小于400毫米,因而又可以被称为小口径混凝土灌注桩,其所具有的优势特点是具有一定的强度,同时还有一定的抗渗防漏的能力。

三结论

本文通过对柱列式挡土墙的种类、形式的分析,以及结合特点对个中形式的挡土墙的主要适用范围进行了详细的分析和论述,通过对优点的介绍,并根据缺点进行相应的规避和解决,最终合理的指出了施工建设中关于柱列式挡土墙在未来应用中所具有的广泛的良好的前景。柱列式挡土墙的应用不仅保证工程建设的质量,最终也为国民经济的发展带来打下了稳固的根基。

参考文献

[1]侍倩.《建筑基础设计与施工》.化学工业出版社.2011年3月

[2]沈保汉,刘富华.《柱列式桩排挡土墙技术发展与现状》.《施工技术》.2006年35卷第5期

[3]上海市标准.《地基基础设计规范(GBJ-10-89).1989年

挡土墙施工规范范文第5篇

关键词:扶壁式挡土墙;城市道路;设计;应用

中图分类号:O434文献标识码: A

我国经济的迅猛发展使基础设施建设的迈入快速发展阶段,城市建设事业方兴未艾。在城市道路建设过程中,扶壁式挡土墙主要应用于填挖方较高的路段,因为其能有效地减少土石方填挖量、节约建设用地、稳定边坡、收缩路堤与路堑的坡脚,而且其结构具有构造简单、施工简便、墙身断面较小、自重小、受力性能好、基底附加压力较小、经济适用性强等优点,被广泛地应用于城市道路路堤路堑支挡加固工程中。对扶壁式挡土墙设计与应用的研究将不断的促进着我国城市道路的建设和发展水平。

1 扶壁式挡土墙的优点

1.1 节约用地

扶壁式挡土墙可以起到收缩边坡的作用;同时,扶壁式挡土墙墙身窄、支护高度高,可以节省大量建设用地。在城市道路建设中,在满足使用要求的情况下,可以有效节省城市稀缺的土地资源。

1.2 用于特殊地段

扶壁式挡土墙为钢筋砼结构形式,由于结构自身具有较好的稳定性、抗倾覆、抗剪切及抗滑动等特性,可用于城市中山体稳定性差、泥石流、崩塌、滑坡等地质灾害多发的地区,以保证道路交通及附近建筑物的安全。

1.3 与周围环境协调

利用扶壁式挡土墙结构的可塑性,可以在墙身上设计出各种图案及形式,在实现挡土墙工程功能的同时,还可以美化环境,丰富城市景观。

2 扶壁式挡土墙设计理论

扶壁式挡土墙是一种轻型钢筋混凝土类型的挡土结构,由立板、墙踵板、墙趾板及扶壁组成,也是薄壁式挡土墙的一种。扶壁式挡土墙墙身较高,实际上它就是悬臂式挡土墙沿着纵向在底板上每隔一定距离加设扶肋(也称扶壁),所以也成为扶壁式挡土墙。扶壁连接在墙面板与墙踵板之间,把两者连接成一个整体,从而提高扶壁式挡土墙的刚度与整体性,改善挡土墙各构件间的受力条件,减小墙面板的侧向变形。为加强墙体的整体性,扶壁式挡土墙宜整体灌注,也可采用拼装,但拼装式扶壁挡土墙不宜在地质不良地段和地震烈度大于或等于八度的地区使用。

3 扶壁式挡土墙土压力理论

3.1 静止土压力

挡土墙在土压力作用下不发生任何变形和位移墙后填土处于弹性平衡状态,作用在挡土墙背的土压力。

3.2 主动土压力

挡土墙在土压力作用下离开土体向前位移时,土压力随之减少。当位移至一定程度后,墙后土体达到主动极限平衡状态。此时,作用在墙背的土压力称为主动土压力。

3.3 被动土压力

作用在挡土墙上的土压力随着挡土墙在外力作用下推挤土体向后移动的位移增大而增加。当位移增加到使墙后的土体达到被动极限平衡状态时,作用在墙上的土压力称为被动土压力。下图为墙身位移和土压力关系曲线图:

墙身位移和土压力关系曲线图

3.4 土压力理论

目前通用的土压力理论有库伦土压力理论和朗肯土压力理论,尤其是库伦土压力理论具有原理简单、适用范围广等优点,被认为是最经典的理论公式。库伦土压力理论可用于墙背粗糙或光滑、墙后填土表面水平或倾斜、墙后填土表面有附加荷载或无附加荷载等情况,故被广大设计人员广泛使用。

4 扶壁式挡土墙结构设计

4.1 确定墙身尺寸

根据规范中所谓挡墙构造要求和类似工程经验初步确定扶壁式挡土墙的尺寸。墙面板的倾斜角度对整个挡墙造价有很大的影响。在计算作用在挡墙侧向土压力过程中,作用在挡土墙上的土压力随着角增大而减小,尽管此时挡墙占地面积增大,但其造价会变少。所以,应选取适当的墙面板倾角,挡墙各构件尺寸确定流程如下图:

4.2 墙身构造设计

墙高的初步确定:国家现行《建筑边坡工程技术规范》规定扶壁式挡土墙高度不宜超过10m。但当扶壁式挡土墙高度过低时(不大于6m)考虑到扶壁的施工难度和挡墙造价两方面的因素,建议此时宜采用悬臂式挡土墙。考虑变形因素的影响,对于扶壁式挡土墙变形缝一般分段布置,分段长度不大于20m,缝中填充沥青麻絮等材料。

4.3 配筋计算

荷载效应组合选取:承载力验算取荷载效应的基本组合进行,在验算过程中,取荷载效应标准组合,且要加入永久荷载的影响。裂缝宽度验算:填土侧裂缝宽度小于200mm,临空面的裂缝宽度小于300mm。各构件的构造和配筋参照现行《混凝土结构设计规范》进行设计。

4.4 回填土和排水设计

高扶壁式挡土墙填土范围包括墙后填土、底板下填土等。挡土墙填土应选用碎石、卵石及砂砾等粗颗粒土,由于卵石、砾砂的内摩擦角较大,主动土压力系数小,则作用在挡土墙上的土压力就小;而且上述砂石材料透水性好,有效的减小墙后孔隙水压力,能更好地保证墙体的稳定性。挡土墙填土所选用的材料应级配良好,不得含有植物残体、垃圾等杂质,砂石的最大粒径不宜大于50mm,回填时须分层碾压,分层铺填厚度不大于300mm,每层振动碾压次数通过试验确定。根据施工方法按经验选用适宜的施工含水率,填土压实系数不小于0.94。不宜采用的回填土有:软粘土、成块的硬粘土、膨胀土及耕植土,主要因为这些土在冬季冻胀或者雨季吸水膨胀时会产生额外的土压力,导致墙体外移甚至失稳破坏等现象的出现。

由于墙后填土中充水时,土中孔隙水压力的增大会大大增加墙后的土压力,工程实践中大多数的挡土墙破坏是因为墙后排水不通畅造成的,而且扶壁式挡土墙墙身为混凝土材料,墙体透水性差,因此在具体设计和施工过程中,一定要重点把控扶壁式挡土墙的填土和排水工作,严格按照规范施工。扶壁式挡土墙回填土及和泄水孔设计示意图如下:

扶壁式挡土墙回填土和泄水孔示意图

4.5 挡墙稳定性验算

在确定完扶壁式挡土墙的墙身尺寸后,要根据相关的规定计算作用在挡墙上的侧向土压力,将挡土墙各个构件、墙面板、以及踵板及墙后填土作为一个整体,对挡墙的稳定性进行验算。扶壁式挡土墙的稳定验算主要包括三个方面:首先是抗滑移稳定性,受踵板宽度和填土特性影响较大;其次是抗倾覆稳定性,受趾板宽度影响较大;最后是地基稳定性。

5 扶壁式挡土墙地基设计

5.1 地基处理方法

当扶壁式挡土墙地基承载力不能满足设计要求时,要对地基进行处理加固。常用的处理方法如下表:

在确定地基处理方案时,宜选取多种方案进行比选,以达到安全、合理、经济、美观、环保等要求。

5.2 地基稳定性验算

对挡土墙地基稳定性验算包括两方面的内容:一是验算基底平均压力,以满足挡土墙对地基承载力的要求;二是验算基底合力偏心距,以防止挡土墙发生不均匀沉降。

挡墙基底平均压应力值和最大压应力值按以下三个公式进行验算。

综上所述,挡土墙作为一种能有效防止土体坍塌下滑的构筑物,它被广泛应用于城市道路的路堤、路堑、洞口以及桥梁两端的路基边坡等工程。随着工程技术的发展,挡土墙的形式日渐增多,应用范围也日渐扩大,不仅广泛应用于城市道路建设,同时在铁路、公路、河床整治、水利工程、港口建设、山体滑坡、水土保持、山地规划及泥石流灾害防治等领域也有着广泛的应用。所以在以后的工作中一定要重视起来,保证其质量。

参考文献

[1]郑鑫.扶壁式高挡土墙现场测试及土压力分析[D].西南交通大学,2011.

[2]张长江.桩基扶壁式挡土墙设计理论及工程应用[D].中国地质大学(北京),2013.

[3]李国辉,张军. 浅谈扶壁式挡土墙设计[J]. 内蒙古科技与经济,2013,08:119-120.

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