摘 要:現(xiàn)階段我國(guó)新建交通系統(tǒng)在受到經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展等因素影響,高等級(jí)公路已成為公路交通系統(tǒng)新建項(xiàng)目的主要建設(shè)方向,貴州省為了整合公路交通系統(tǒng)先后開(kāi)工建設(shè)(在建)了貴遵、杭瑞、渝黔以及三黎等數(shù)條高速公路。部分高速公路在交付使用后擋墻等防護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)上墻垮塌等現(xiàn)象,這是由于部分高速公路高擋墻在設(shè)計(jì)中雖然考慮了貴州的氣候、雨水以及土質(zhì)等因素,但原有設(shè)計(jì)與高速公路高擋墻實(shí)際情況存在很多差異性,所以在貴黔高速公路的高擋墻預(yù)算中針對(duì)其適用性相關(guān)專(zhuān)家提出了幾項(xiàng)加固方案。本文就貴州貴黔高速公路高擋墻的預(yù)算方案進(jìn)行分析,探討并選取最佳適用于貴州貴黔高速公路高擋墻的預(yù)算方案。
關(guān)鍵詞:貴州貴黔高速公路;高擋墻預(yù)算;方案比選;加固處治;
中圖分類(lèi)號(hào):U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-3520(2014)-07-00-01
現(xiàn)階段高速公路已成為我國(guó)公路交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,其建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣性對(duì)我國(guó)公路交通網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)輸效率有著直接影響,所以我國(guó)各地區(qū)高速公路新建項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過(guò)程中都十分注重其整體質(zhì)量,這樣才能保證通過(guò)高速公路項(xiàng)目建設(shè)提高我國(guó)公路交通網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)輸效率。貴州貴黔高速公路高擋墻建設(shè)階段也存在與貴州其他高速公路同樣的問(wèn)題,所以貴黔高速公路建設(shè)指揮部通過(guò)對(duì)高擋墻適用性進(jìn)行分析,同時(shí)針對(duì)貴黔高速公路高擋墻預(yù)算中出現(xiàn)的問(wèn)題提出加固處置方案,力求通過(guò)驗(yàn)算分析和加固處治設(shè)計(jì)解決貴黔高速公路高擋墻建設(shè)中存在的問(wèn)題,這樣才能使高擋墻設(shè)計(jì)方案以及建設(shè)方法可以滿足貴州貴黔高速公路建設(shè)要求。
一、貴州貴黔高速公路高擋墻原設(shè)計(jì)參數(shù)及尺寸
本文在研究過(guò)程中取貴州貴黔高速公路段墻頂填土高度為8m,填土邊坡坡比為1:1.5,墻高為15~24m的衡重式路堤高擋墻為例,此段高速公路高擋墻原設(shè)計(jì)荷載為汽車(chē)一超20級(jí)、掛車(chē)120,擋土墻基底摩擦系數(shù)設(shè)置為0.5,墻背填料計(jì)算內(nèi)摩擦角設(shè)計(jì)為35o,填料容重與墻身容重分別設(shè)計(jì)為18KN/m3、23KN/m3,表1是本文根據(jù)貴黔高速公路高擋墻實(shí)際情況改變后的設(shè)計(jì)參數(shù)。
表1,高擋墻尺寸及數(shù)量表
貴州貴黔高速公路高擋墻根據(jù)實(shí)際情況改變后的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)為,荷載為汽車(chē)一超20級(jí)以及掛車(chē)120,擋土墻基底摩擦系數(shù)實(shí)際應(yīng)該設(shè)計(jì)為0.4,墻背填料計(jì)算內(nèi)摩擦角應(yīng)該設(shè)計(jì)為30o,同時(shí)高擋墻的填料容重與墻身容重應(yīng)分別設(shè)計(jì)為22KN/m3、23KN/m3,這樣才能確保高擋墻預(yù)算設(shè)計(jì)可以滿足貴州貴黔高速公路整體設(shè)計(jì)要求,同時(shí)也可以更好的保證高擋墻通過(guò)預(yù)算設(shè)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。本文依據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ013-86)和《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89)的規(guī)定,運(yùn)用《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)-路基》中的計(jì)算公式以及庫(kù)倫理論對(duì)高擋墻土壓力等進(jìn)行計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果與貴黔高速公路高擋墻實(shí)際情況進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì),并在幾項(xiàng)高擋墻施工方案中選取最適合貴黔高速公路使用的施工設(shè)計(jì)。
二、貴州貴黔高速公路高擋墻預(yù)算方案和方案比選
(一)方案1:方案1是采用高擋墻外填土反壓原理提高其整體承壓性能,利用墻前被動(dòng)土壓力來(lái)調(diào)解墻背主動(dòng)壓力并使其達(dá)到平衡,同時(shí)要將反壓填土的頂面高程在實(shí)際施工中要高于上墻(H1)的中部高程,同時(shí)也要保證頂面寬度在實(shí)際施工中要大于墻頂填土高度,同時(shí)反壓填土的外坡坡比在實(shí)際施工中要保持1:1~1:1.5之間。方案1最適合使用到高擋墻外側(cè)地面橫坡較緩且有棄方的路段,但是方案1在實(shí)際運(yùn)用中容易受到地形限制與建筑物干擾等因素影響,所以方案1不是貴州貴黔高速公路高擋墻的最佳方案選擇。
(二)方案2:方案2是采用增補(bǔ)上墻原理提升高擋墻整體承壓性能,因?yàn)楦邠鯄υ诤庵嘏_(tái)和上墻底內(nèi)側(cè)面交界處容易產(chǎn)生較大拉應(yīng)力,同時(shí)下墻頂斜截面抗剪強(qiáng)度無(wú)法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,只有通過(guò)減小上墻高度才能減少上墻土壓力,同時(shí)可以通過(guò)增加上墻厚度來(lái)增強(qiáng)上墻截面強(qiáng)度,通過(guò)調(diào)解上墻與衡重臺(tái)相交的斜面角度可以提高墻頂斜截面抗剪強(qiáng)度。方案2在實(shí)際使用中要求上墻未填土或填土不多路段,因?yàn)檫@樣才能通過(guò)挖開(kāi)補(bǔ)砌施工完成此方案加固上墻,所以此方案適用于貴州貴黔高速公路部分上墻施工尚未完成階段。
(三)方案3:方案3是采用加寬墻趾原理提升高擋墻整體承壓性能,因?yàn)楦邠鯄Φ膲Φ捉孛鎯?nèi)側(cè)會(huì)出現(xiàn)很大拉應(yīng)力,同時(shí)高擋墻的墻底部分穩(wěn)定系數(shù)也無(wú)法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,所以要通過(guò)加寬墻趾方式對(duì)高擋墻整體穩(wěn)定性進(jìn)行處治。方案3是采用15#片石混凝土用于加寬墻趾的主要材料,這樣才能確保補(bǔ)砌混凝土與原砌筑體之間的連接穩(wěn)定性,同時(shí)也要采用一些注漿的錨桿作為補(bǔ)砌混凝土與原砌筑體之間的連接,這樣可以確保高擋墻墻底截面內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力及穩(wěn)定系數(shù)可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,同時(shí)方案3十分適用于貴州貴黔高速公路高擋墻建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
(四)方案4:方案4是采用土工格柵加筋陡坡路堤原理提升高擋墻整體承壓性能,當(dāng)前土工合成材料加筋路堤時(shí)可以很好的提高其整體穩(wěn)定性,施工過(guò)程中可以通過(guò)在路堤與墻背之間進(jìn)行逐層回填片石、碎石以及沙礫等透水性材料,要求必須逐層夯壓實(shí)并做好排水措施。也可以采用加筋路堤收縮路堤邊坡,減少墻頂填土,從而減小墻背所受主動(dòng)土壓力的同時(shí)提高墻身穩(wěn)定性,采用土工格柵加筋路堤后可以將邊坡坡比收縮到1:0.3左右,這樣可以很好的卸載了部分墻頂土體與墻背所承受的主動(dòng)土壓力,所以方案4是最合適貴州貴黔高速公路高擋墻設(shè)計(jì)要求的施工方案。
三、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上加固處治措施可以有效解決貴州貴黔高速公路存在事故隱患,同時(shí)也使高擋墻整體質(zhì)量可以符合貴州貴黔高速公路整體設(shè)計(jì)要求,在針對(duì)重力式高擋墻設(shè)計(jì)參數(shù)選取中應(yīng)根據(jù)工程所處地區(qū)實(shí)際情況,利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方案準(zhǔn)確的獲取高擋墻設(shè)計(jì)所需要的參數(shù),這樣才能徹底避免貴黔高速公路出現(xiàn)與貴州其他高速公路一樣的事故情況。
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