摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,現(xiàn)在的道路已經(jīng)不僅僅是考慮道路的實(shí)用及可靠性問題,還應(yīng)該考慮到美觀和環(huán)保的問題。
關(guān)鍵詞:路基擋土墻設(shè)計(jì);應(yīng)注意的問題;施工要點(diǎn)
1、引言
正常情況下,防護(hù)的重點(diǎn)都在路基的邊坡,由于各種道路建設(shè)需要適應(yīng)地形的變化,因此在修建過程中會出現(xiàn)很多的實(shí)際問題。所以,一定要收集各方的資料后再進(jìn)行設(shè)計(jì),如果不通過仔細(xì)的研究設(shè)計(jì)直接施工會很容易造成擋土墻的施工問題。因此,為了保證道路的順利修建和穩(wěn)定的運(yùn)營,一定要設(shè)計(jì)較合理的路基擋土墻進(jìn)行對市政道路的防護(hù),并且在建造擋土墻的同時還應(yīng)該考慮到對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。
2、道路工程中路基擋土墻設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
(1)擋土墻類型的選取
擋土墻的應(yīng)用范圍比較廣,擋土墻的類型也比較多,因此擋土墻設(shè)計(jì)中其類型的選取是非常重要的。而類型的選取是要根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、沖刷深度、荷載作用情況、環(huán)境條件、施工條件、工程造價等因素決定的。除此之外,環(huán)境和社會的效益也是擋土墻類型選擇的重要依據(jù),這對于大型的擋土墻更加重要。設(shè)計(jì)人員對于擋土墻的設(shè)計(jì)業(yè)要考慮與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)。
(2)擋土墻工程的不確定性
擋土墻施工完成后,其質(zhì)量是很難檢驗(yàn)的,主要是由于擋土墻屬于隱蔽工程。擋土墻與人們的生活密切相關(guān),如果施工質(zhì)量出現(xiàn)問題,那么會造成無法預(yù)估的損失。因此,在擋土墻設(shè)計(jì)時,各類型擋土墻的施工的可行性以及施工質(zhì)量的可靠性必須給以考慮。例如,漿砌片石擋土墻施工質(zhì)量取決現(xiàn)場施工人員的專業(yè)素質(zhì)以及現(xiàn)場的監(jiān)控??偠灾O(shè)計(jì)人員也應(yīng)該對擋土墻的時效性提起重視。
(3)擋土墻防滲和排水設(shè)計(jì)
擋土墻背后填土容易在雨季或者地面大量滲水時積水,這時,如果擋土墻排水有問題的話,會導(dǎo)致墻后的地下水位上升,從而使得墻背的靜水壓力有所增大,以及由于含水量的增加而導(dǎo)致粘性回填土產(chǎn)生膨脹力。例如,擋土墻高為6m時,地下水位上升,且升至墻高的三分之一時,那么作用在擋土墻上的總壓力將會增大,大約百分之四十七左右,總壓力是隨著水位的上升而增大的,因此,水位如果再上升,總壓力同樣也會增大且速度越來越快;再加上積水的存在導(dǎo)致地基軟化以及墻體受力惡化,最終造成擋土墻被破壞。因此,應(yīng)該對地下水對擋土墻的不利影響應(yīng)該進(jìn)行消除。首先,大量的地面水要進(jìn)行排除。將墻后的填土表面做成緩坡,這有助于很好的進(jìn)行排水。其次,把用粘土夯實(shí)的防水層鋪筑在填土表面上,其中用粘土夯實(shí)的防水層的厚度大約30cm,或者為防止地面水滲入填土中采用混凝土或水泥砂漿做成散水坡,而如果墻后有山坡時,在坡下設(shè)置截水溝這也是必不可少的??傊趽跬翂Φ脑O(shè)計(jì)時,選擇合適的擋土墻類型要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行;擋土墻計(jì)算時,考慮的因素有:摩擦角、計(jì)算荷載、場地地下水對擋土墻的不利影響;在設(shè)計(jì)時,還要對不確定性因素進(jìn)行分析。
3、擋土墻的施工方法
(1)明挖基坑
在其頂部設(shè)置截水溝(雨季),開挖前確定其開挖線需根據(jù)地質(zhì)情況,進(jìn)行開挖要嚴(yán)格按照開挖線。置于巖中的墻背時,進(jìn)行放樣可直接按擋土墻的斷面墻背的坡度進(jìn)行,上、下段同時施工,開挖土質(zhì)地基主要用機(jī)械進(jìn)行開挖,鋪以人工修整成型;采用爆破石基坑,抬運(yùn)在距基底10~15cm處時,人工清理,標(biāo)高用人工修整鑿平,傾斜基底不得以填補(bǔ)方法筑成斜面開挖成型的基坑。如遇雨天,保證基底無浸泡,在坑內(nèi)設(shè)排水溝,集水井疏干積水。另外,埋入深度及基底地質(zhì)情況均需復(fù)核在基坑成型時,不符則應(yīng)采取措施,才能進(jìn)行下一步工序。
(2)泄水孔設(shè)置
應(yīng)在每隔2~3m交錯設(shè)置泄水孔,用Φ10PVC管砌在墻內(nèi)順著泄水孔排水坡度,在墻背設(shè)置泄水孔時直接留置lOcmxl5cm矩形孔,應(yīng)設(shè)置厚度在0.3m以上的反濾層在進(jìn)水一側(cè),設(shè)置粘土隔水層在最低排水一側(cè),切忌應(yīng)夯實(shí)、整平粘土隔水層。
(3)回填土、勾縫
隨砌隨填上、下?lián)醯幕靥钔敛糠?,采用不含對基礎(chǔ)及墻體具有侵蝕作用的碎石土夯實(shí),夯實(shí)系數(shù)≥0.94。勾縫需墻身砌筑完成方可,勾平縫時宜采用M10水泥砂漿,力求美觀自然。
(4)片石砼墻澆筑
設(shè)預(yù)埋拉桿及鋼管架支撐采用組合鋼模;由于斷面較大在灌注砼時,采用水平分段,重新支模于上一層(每次立模高度為2米預(yù)埋拉桿)在斜向分層澆筑及摻加片石砼強(qiáng)度達(dá)70%可拆模,采用Φ16鋼筋自行加工預(yù)埋內(nèi)拉桿。
4、路基擋土墻設(shè)計(jì)時要注意施工要點(diǎn)
(1)擋土墻地基施工
良好的地基是保證擋土墻穩(wěn)定性能的一個關(guān)鍵。首先,擋土墻地基開挖后,必須組織多方單位進(jìn)行驗(yàn)槽鑒定,如果發(fā)現(xiàn)未達(dá)到施工圖要求,必須先對擋土墻地基進(jìn)行處理,滿足設(shè)計(jì)承載力后,方可進(jìn)行下一步施工。否則軟弱的地基會導(dǎo)致?lián)跬翂Τ霈F(xiàn)不均勻沉降、墻身開裂,或擋土墻脫離墻背填土、傾覆坍塌等問題。當(dāng)遇到局部回填土地基或其他軟弱地基時,應(yīng)及時匯報監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方及業(yè)主方等相關(guān)單位,根據(jù)現(xiàn)場具體情況,適當(dāng)選擇換填、加樁擠壓等方法進(jìn)行地基處理,以提高地基持力層的承載能力,避免擋土墻下沉破壞,并滿足擋土墻基底摩擦系數(shù)要求、達(dá)到抗滑移的效果。其次,施工中,埋深必須符合設(shè)計(jì)要求。埋深不足,也直接會影響擋土墻的穩(wěn)定。對一般土質(zhì)地基,在保證開挖的基底面土質(zhì)密實(shí)、承載力滿足要求的條件下,其埋深不宜小于800mm,墻址頂部的土層厚度不小于200mm;在凍土區(qū),當(dāng)凍結(jié)深度小于或等于1000mm時,其埋置深度在凍結(jié)深度線以下不得小于250mm(弱凍脹土除外),同時不小于1000mm;對位于斜坡地面的山坡?lián)跬翂?,其墻址埋入深度?dāng)?shù)貙訛槿踬|(zhì)巖或土質(zhì)時,應(yīng)大于或等于1000mm,當(dāng)?shù)貙訛橛操|(zhì)巖時應(yīng)大于或等于600mm。
(2)擋土墻墻身施工
擋土墻堅(jiān)固的墻身是實(shí)現(xiàn)其擋土功能的重要因素。墻身強(qiáng)度不足、質(zhì)量低下,承受不了墻后土壓力的作用,墻身就會脹裂破壞,出現(xiàn)坍塌、滑坡的情況。而擋土墻墻身是否滿足設(shè)計(jì)要求、足夠堅(jiān)固穩(wěn)定,在施工中主要取決于以下幾個方面:
①擋土墻須按設(shè)計(jì)尺寸要求進(jìn)行施工,不得隨意改變坡度或縮減尺寸,否則設(shè)計(jì)參數(shù)改變后,會容易造成擋土墻穩(wěn)定性的降低、削弱墻身強(qiáng)度。
②擋土墻墻身施工用料方面。如在毛石擋土墻工程中,選用的毛石必須合格,要求無風(fēng)化、無裂紋,中部最小厚度不小于200mm,強(qiáng)度等級不低于MU30;砂漿強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求,砌體重度不低于22kN/m。若為混凝土用料的擋土墻,采用的混凝土及鋼筋的強(qiáng)度等級必須符合設(shè)計(jì)要求,要嚴(yán)把采購關(guān)。
(3)擋土墻的排水施工
擋土墻墻體常年受地表水或地下水沖刷、浸泡,使墻體承受水壓力;墻體后面的土體受潮達(dá)到飽和,土體產(chǎn)生流瀉坍塌,造成墻體承受動土壓力;墻體本身受潮浸泡后墻體本身結(jié)構(gòu)發(fā)生變化強(qiáng)度降低,若加上凍融作用更是會加速墻體結(jié)構(gòu)的破壞。擋土墻的排水施工經(jīng)常被施工人員所忽視,其實(shí)尤為重要。擋土墻排水的作用在于疏干墻后土體水分和防止地表水下滲后積水,以免墻后積水致使墻身承受額外的水壓力、減少季節(jié)性冰凍地區(qū)填料的凍脹壓力,并消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。擋土墻的排水措施通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。(1)地面排水主要是防止地表水滲入墻后土體或地基,地面排水措施有:①設(shè)置地面排水溝,截引地表水;②夯實(shí)回填土頂面和地表松土,防止雨水和地面水下滲,必要時可設(shè)鋪砌層;③路塹擋土墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固,以防邊溝水滲入基礎(chǔ)。(2)墻身排水主要是為了及時排除墻后積水,通常在墻身的適當(dāng)高度處成梅花狀地布置一排或數(shù)排泄水孔??籽坶g距一般為2~3m,干旱地區(qū)可予增大,多雨地區(qū)則可減小。浸水擋土墻則為1.0~1.5m,孔眼應(yīng)上下交錯設(shè)置。最下一排泄水孔的出水口應(yīng)高出地面0.3m。泄水孔的進(jìn)水口必須布置反濾層或反濾包,施工人員的疏忽遺漏或不正確施工反濾層或反濾包,墻身的排水孔就形同虛設(shè)、孔道淤塞,或會由于排水量大而又缺少過濾功能,導(dǎo)致墻后土體隨水體一起排出,形成水土流失,甚至日復(fù)一日,墻后土體內(nèi)會被掏空、墻后地面塌陷,質(zhì)量安全事故也就隨之而來。
(4)擋土墻的墻背回填土施工
擋土墻墻背回填土要合理選擇用料,應(yīng)該選擇具有一定透水性的填料,不得使用膨脹性粘土或淤泥等。因?yàn)?,膨脹土或淤泥透水性很差,在干燥環(huán)境中時,其體積會因脫水收縮干裂,剝離墻背,而遇水后,又會吸水膨脹軟化,引起墻背積水不能及時排出,導(dǎo)致墻后土壓力過大,隨之出現(xiàn)墻身被脹裂、墻體整體滑移等不良現(xiàn)象,嚴(yán)重的話會發(fā)生傾覆滑坡,高墻工程甚至?xí)劤扇藛T傷亡的質(zhì)量安全事故。往往一些施工單位為了趕上施工周期,在剛剛砌筑完墻身后,就馬上進(jìn)行回填土的工作,導(dǎo)致了墻體發(fā)生位移,產(chǎn)生裂縫。實(shí)際上,各類擋土墻均應(yīng)做好保養(yǎng)工作,等墻身達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上后方可進(jìn)行分層回填,且在距墻身1.0m以內(nèi),宜使用小型壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行壓實(shí),如蛙式打夯機(jī)或者手扶式振動壓路機(jī)等,以免大型機(jī)具的壓力過大對墻身造成破壞。
5、結(jié)束語
擋土墻是一種應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)形式,擋土墻在各類建設(shè)工程中的設(shè)置主要起著安全防護(hù)作用,同時還有節(jié)約工程投資、減少建筑用地的作用。在很多情況下,沒有擋土墻的安全就沒有建筑工程的安全,因此做好擋土墻設(shè)計(jì)很重要。
參考文獻(xiàn):
[1]程偉翔,宋衛(wèi)國.石偉南等.檔土設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)[J].礦治工程.2009(03)
[2]王若俊.市政道路工程中路基擋土墻的設(shè)計(jì)[J].《交通世界》2013(16)
[3]沈珊珊.對擋土墻施工技術(shù)問題的淺析[J].科技視界,2012(9)