土墻施工淺談超高重力式擋技術(shù)

吳桐

【摘要】為進(jìn)一步加深人們對(duì)于擋土墻施工的認(rèn)識(shí)，下面筆者基于自身多年工作經(jīng)驗(yàn)的積累以及總結(jié)，結(jié)合某工程實(shí)例，就超高重力式擋土墻施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)地闡述，望通過(guò)本文內(nèi)容的介紹，可為今后同類型工程的建設(shè)提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】超高重力式;擋土墻;施工;技術(shù)

一、前言

根據(jù)擋土墻斷面設(shè)計(jì)幾何形狀或者其自身的受力特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行劃分的話，可將擋土墻劃分為以下幾種，即扶壁式、重力式、懸臂式、半重力式以及衡重式等，在這之中，又以重力式擋土墻的應(yīng)用最為廣泛，這種類型的擋土墻主要是借助于墻身的自重來(lái)保持穩(wěn)定。本文就超高重力式擋土墻施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)地研究與分析。

二、工程案例概述

該工程屬于道路工程，施工總長(zhǎng)度為255米，填方高度在15-20米區(qū)間的，長(zhǎng)度是170米，而填方高度在20米的，其長(zhǎng)度是105米。施工場(chǎng)地填方路段附近有相應(yīng)的居民建筑，且還有相應(yīng)的風(fēng)景景區(qū)。該工程填方路段處于該地某公園山體坡腳，其坡度相對(duì)較陡，地表屬于殘坡積粘土層、第四系雜填土以及耕植土，覆蓋層的厚度在0.5-1.0米之間。據(jù)統(tǒng)計(jì)調(diào)查可知，該線路經(jīng)過(guò)地段巖溶比較發(fā)育。此外，巖溶形態(tài)主要以地表淺部溶溝以及石芽為主，在巖體內(nèi)主要是懸臂巖體、溶孔以及垂直溶洞等，其中溶洞呈全充填或者半充填的狀態(tài)中。

三、工程設(shè)計(jì)方案

在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，將擋土墻基礎(chǔ)放置基巖上，其中基巖的分化程度盡量保持在中微風(fēng)化，且擋土墻的前趾嵌入至完整基巖內(nèi)深度不可低于1.5米，在基底內(nèi)沒(méi)有巖溶，清楚其內(nèi)部的各種填充物，同時(shí)還應(yīng)用高標(biāo)號(hào)的混凝土來(lái)實(shí)施回填處理。對(duì)于不同擋土墻的墻身高度，所選用的擋土墻基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式也可有所不同。當(dāng)墻身高度大于14米且低于20米的時(shí)候，所用基礎(chǔ)應(yīng)該為A型。為使擋土墻和基礎(chǔ)圍巖之間所產(chǎn)生的這一摩擦力得以提高，防止在壓力的不斷作用下?lián)跬翂Τ霈F(xiàn)滑移現(xiàn)象，可基于原仰坡上，在A型添加相應(yīng)的榫頭結(jié)構(gòu)，以此使基礎(chǔ)和基地圍巖之間的鍥接能力得到提高。如果擋土墻的墻身高度大于10米且低于14米的時(shí)候，所用基礎(chǔ)應(yīng)該為B型。

擋土墻的墻身混凝土結(jié)構(gòu)主要是利用分段以及分層來(lái)實(shí)施模筑，其中分層高度是2米，分段的長(zhǎng)度是15米。沿著線路的具體走向大約每隔15米設(shè)置一道相應(yīng)的沉降縫，該縫的寬度為2厘米，可利用泡沫板或者膠泥來(lái)實(shí)施填塞。為使混凝土墻身結(jié)構(gòu)間整體性得到提高，于擋土墻墻身高度在6-20米間沉降縫位置處增設(shè)相應(yīng)的榫頭結(jié)構(gòu)。為轉(zhuǎn)換以及分解主動(dòng)土壓力，在原有的設(shè)計(jì)上優(yōu)化設(shè)計(jì)擋土墻墻背，即在原有的設(shè)計(jì)上每?jī)擅资欠謱痈叨龋⒁源俗鳛榉纸鐏?lái)逐層進(jìn)行臺(tái)階的修筑，其中臺(tái)階的寬度是75厘米?；炷翂ι淼慕Y(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

圖1???混凝土墻身結(jié)構(gòu)形式

四、超高重力式擋土墻設(shè)計(jì)與施工

（一）設(shè)計(jì)計(jì)算

第一，土壓力。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體地形地貌情況與有關(guān)需求，在本文所闡述的這一工程中，用C25片石混凝土，擋土墻的墻身高是20米，在墻頂以上填石，擋土墻背后的填石容重為20kN/m3，且內(nèi)摩擦角為35度。填石和擋土墻背之間摩擦角為18度，當(dāng)擋土墻墻背和豎直面之間的夾角為28度時(shí)，墻背俯斜為1：0.53，擋土墻的墻身頂高為75厘米，設(shè)計(jì)荷載是A級(jí)，且防撞墻每延米的重量為8.32kN/m。按照公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)定的相關(guān)要求，在土層特性沒(méi)有變化，且有汽車荷載作用，作用于擋土墻后主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值β為0度的時(shí)候，可根據(jù)庫(kù)倫土壓力來(lái)計(jì)算。

第二，擋土墻抗剪強(qiáng)度與基底應(yīng)力。將C25片石混凝土擋土墻基礎(chǔ)嵌入至微分化-中分化白云基巖中，所嵌入的深度不可低于1.5米，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地質(zhì)情況與相關(guān)規(guī)范要求，通過(guò)對(duì)比判斷擋土墻巖石地基的基本承載力。此外，在運(yùn)行過(guò)程中，C25片石混凝土擋土墻墻身最大剪應(yīng)力為0.77MPa，該值符合設(shè)計(jì)需求。

第三，穩(wěn)定性。在對(duì)擋土墻穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要計(jì)算兩個(gè)穩(wěn)定系數(shù)，即抗傾覆穩(wěn)定性以及抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，其中抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)可借助于以下這一公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算，即，Ke表示的是抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，通過(guò)計(jì)算得抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)為2.12，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)為3.57。通過(guò)上述內(nèi)容的分析可知，不管是抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)，還是抗滑動(dòng)系數(shù)均符合公路設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定。

（二）施工

第一，模板。一為模板選用：擋土墻墻面?zhèn)人媚０鍨榻M合式的鋼模板，模板的高度為2米，長(zhǎng)度為1.5米，厚度為5毫米，利用M16螺栓將各鋼模板連接，為防止模板接縫間出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，在模板間進(jìn)行0.5毫米公母扣的設(shè)計(jì)以此來(lái)過(guò)渡。而擋土墻的兩側(cè)面以及強(qiáng)背面所用模板為定形組合鋼模板，這種模板的高度為0.5米，長(zhǎng)度為1.0米，厚度為5毫米，且鋼模板間同樣用M16螺栓來(lái)連接。除此之外，為防止模板和基面接頭處所存縫隙發(fā)生漏漿問(wèn)題，在施工現(xiàn)場(chǎng)用M10砂漿來(lái)實(shí)施封堵。二為模板的加固：在擋土墻墻面某側(cè)的模板，可用木支撐來(lái)加固以及固定，或者增設(shè)相應(yīng)的水平桿來(lái)實(shí)施加固，并且于模板內(nèi)側(cè)位置假設(shè)相應(yīng)的臨時(shí)斜支撐或者斜拉撐來(lái)加固。

第二，混凝土工程。在混凝土工程中主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，即混凝土灌注與片石回填。在混凝土灌注上，所用混凝土全部是商品混凝土，在現(xiàn)場(chǎng)自制滑槽，配合汽車輸送泵來(lái)實(shí)施澆筑施工。在片石回填上，采取的是汽車式起重機(jī)以及人工拋填配合方式，首先于汽車式起重機(jī)的吊鉤位置增設(shè)一個(gè)相應(yīng)的鋼筋籠，接著裝入已經(jīng)清洗干凈的片石，當(dāng)將其吊到片石填方位置時(shí)，再人工來(lái)實(shí)施拋填。

第三，排水工程。為避免擋土墻背后出現(xiàn)積水問(wèn)題，防止由于積水而破壞填層以及擋土墻墻身結(jié)構(gòu)，在施工中，應(yīng)于擋土墻墻背分臺(tái)階位置設(shè)置相應(yīng)的泄水孔，同時(shí)在擋土墻背后大約2米這一區(qū)間進(jìn)行級(jí)配碎石的回填，并設(shè)置相應(yīng)的隔水層。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，信息技術(shù)水平的提高，擋土墻的應(yīng)用也隨之增多，且形式也越來(lái)越復(fù)雜。鑒于此，為進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)擋土墻，提高擋土墻施工質(zhì)量，本文結(jié)合某工程實(shí)例就超高重力式擋土墻施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，通過(guò)本文內(nèi)容的介紹可知，在施工過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合工程要求來(lái)予以合理設(shè)計(jì)，同時(shí)還要加強(qiáng)排水工程、模板以及混凝土工程的施工控制，嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)定與要求來(lái)施工，從而確保其施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]?文暢平，楊果林.地震作用下?lián)跬翂ξ灰颇Ｊ降恼駝?dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2011，30（7）：1502-1512.

[2]?劉文治，康小宏，王瑞等.高填土邊坡多級(jí)擋土墻土壓力觀測(cè)試驗(yàn)研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，25（3）：424-431.

[3]?李穎，姜少琳，楊啟超等.重力式錨桿擋土墻在高速公路中的運(yùn)用[J].山東交通科技，2012，（1）：37-39.