18路基防护与加固建筑物施工(四)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,18路基防护与加固建筑物施工(四),第四章 路基防护与加固建筑物施工,第三节 路基加固,一、挡土墙,挡土墙：是支撑天然斜坡或人工边坡保持土体稳定的建筑物。,挡土墙的各部分名称：墙顶，墙底，墙背，墙面（胸），墙趾，墙踵，墙背倾角：墙背与竖直线的夹角，墙高。,二、挡土墙的类型,1、按挡土墙在路基横断面上的位置分类：路肩式、路堤式、路堑式三种。,路堑挡土墙：用于陡峭山坡的路堑底部，降低边破高度、减少开挖或者边坡防止地质不良地段的滑坡,路肩挡土墙：,用于（1）陡坡路堤，为保证路堤稳定，收缩坡脚；（2）为避免与其它建筑物(如房屋、铁路、水渠等)干扰扰或防止多占农田；（3）为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。,路堤挡土墙：用于地形受限，需要收缩坡脚；防止陡坡堤下滑,2、按照墙背形式分为：直线型墙背挡土墙和折线形墙背挡土墙。按照墙背倾斜方向分为：腹斜式、仰斜式、竖直式。,3、按结构形式分类：重型结构挡土墙和轻型结构挡土墙,重型结构挡土墙：主要依靠本身自重来维持稳定，目前常用的重力式和衡重式挡土墙，一般由片石砌筑而成。,4、按照材料分：石、混凝土及钢筋混凝土挡土墙,5、按照所处的环境条件分：一般地区挡土墙、浸水地区挡土墙和地震地区挡土墙。,6、其他形式：悬臂式、扶臂式、板桩式、锚杆式、锚定板式、竖向预应力锚杆式、加筋土式、土钉式等等新型挡土墙,三、轻型挡土墙,1、加筋土挡土墙：由墙面板、拉筋和填料组成，依靠填料与拉筋间的摩擦力来平衡墙面板所受的土压力。,填料：粗粒土,面板承压,拉筋强度大，有一定柔性,面板,拉筋材料：扁钢带、钢筋混凝土板带、钢塑复合带、土工格栅、聚丙烯土工带,2.锚杆挡土墙：由钢筋混凝土墙面系和锚杆组成，锚杆插入并锚固在稳定的岩层或土层中，作用于墙面的土压力由锚杆埋入地层的抗拔力平衡。,3.锚定板式 ：由墙面系、拉杆、锚定板组成，它通过锚定板前填土的被动抗力来平衡拉杆拉力。锚定板是依靠土体来保持自身稳定的支挡构。,4、柱板式挡土墙,5、桩板式挡土墙,（三）薄壁式挡土墙,2.扶壁式,1.悬臂式,（五）土钉（钉土）挡土墙,6、钢筋混凝土悬臂式和扶臂式挡土墙,钢筋混凝土悬臂式：由立壁、趾板、踵板组成，呈现倒T字形，立壁用来支撑墙后土体，踵板上方土体重量起增加挡墙抗滑和抗倾覆稳定性的作用，趾板显著增加了抗倾覆力矩的力臂，并大大减少基底应力。,扶臂式挡土墙：墙高大于6米是，在悬臂式挡土墙的立壁和踵板之间加筋板，改善受力条件，筋间净距为悬臂高度的0.30.5倍,7、对拉式挡土墙,对拉式挡土墙：有墙面系和拉杆组成，它在路基的两侧设墙面系，用拉杆连接起来，一侧墙面承受的土压力由另一侧墙面系上的土压力来平衡，两侧墙面系相互支承。,四、重力式挡土墙的构造,重力挡土墙必须满足强度和稳定性的要求。,1、墙身构造：,1.墙背,1）仰斜墙背适用于路堑墙及墙趾处地面平坦的路肩墙或路堤墙。仰斜墙背的坡度不宜缓于1：0.3 ，通常在1：0.151：0.25,4）衡重式墙适用于山区地形陡峻处的路肩墙和路堤墙，也可用于路堑墙。上墙俯斜墙背的坡度1：0.251：0.45，下墙仰斜墙背在1：0.25 1：0.3左右，上下墙的墙高比一般采用2：3,3）凸形折线墙背多用于路堑墙，也可用于路肩墙。上下墙的墙高比一般采用2：3,2）俯斜墙背适用于路堤墙、路肩墙。常用1：0.251：0.4，不超过4m的低墙可用垂直墙背,5）其他类型挡土墙的墙背形式可参考有关规范和设计手册,墙面一般均为平面，其坡度应与墙背坡度相协调。墙面坡度直接影响挡土墙的高度。因此，在地面横坡较陡时，墙面坡度一般为1：0.051：0.20，矮墙可采用陡直墙面；地面平缓时，一般采用1：0.201：0.35较为经济。,2.墙面,墙顶最小宽度，混凝土块和石砌体挡土墙不小于50cm，混凝土墙顶不小于40cm。路肩墙墙顶一般宜采用粗石料或C15混凝土做成顶帽，厚40cm宽度不小于60cm，突出10cm墙外的飞檐。如不做顶帽，对路堤墙和路堑墙，墙顶应以大块石砌筑，并用砂浆勾缝。干砌挡土墙的高度一般不宜大于6m。,3.墙顶,为保证交通安全，在地形险峻地段，或过高过长的路肩墙的墙顶应设置护栏。为保持土路肩最小宽度，护栏内侧边缘距路面边缘的距离,4.护栏,沉降缝和伸缩缝,4平面布置,沉降伸缩缝,基地线,泄水孔,路线纵坡,锥坡,挡土墙正面图,设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔1025m设置一道，兼起两者的作用，缝宽23cm，缝内一般可用胶泥填塞，但在渗水量大，填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内、外、顶三方填塞，填深不宜小于0.2m，当墙后为岩石路堑或填石路堤时，可设置空缝。,干砌挡土墙，缝的两侧应选用平整石料砌筑，使成垂直通缝,2、排水设施,浆砌块(片)石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔(图a)。墙高时，可在墙上部加设一排汇水孔(图b),。孔眼间距一般为23m，对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.01.5m，干旱地区可适当加大，孔眼上下错开布置。下排排水孔的出口应高出墙前地面或墙前水位0.3m；,为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层，以免孔道阻塞。当墙背填土透水性不良或可能发生冻胀时，应在最低一排泄水孔至墙顶以下0.5m的范围内铺设厚度不小于0.3m的砂卵石排水层(图c),3.基础类型,1）大多数挡土墙都直接修筑在天然地基上，埋置深度不小于1m，或冻结深度小于或等于1m时，冻结线以下不小于0.25m。,2）当地基承载力不足，地形平坦而墙身较高时，为了减小基底压应力和增加抗倾覆稳定性，采用扩大基础。,a）墙趾或墙踵部分加宽；b）钢筋混凝土底板；,c）换填地基；d）台阶基础；e）拱形基础,3）当地基压应力超过地基承载力过多时，需要的加宽值较大，为避免加宽部分的台阶过高，可采用钢筋混凝土底板。,4）地基为软弱土层时，可采用砂砾、碎石、矿渣或灰土等材料予以换填。,5）当挡土墙修筑在陡坡上，而地基又为完整、稳固、对基础不产生侧压力的坚硬岸石时，可设置台阶基础，以减少基坑开挖和节省圬工。,6）如地基有短段缺口(如深沟等)或挖基困难(如需水下施工)，可采用拱形基础。,4.基础埋置深度,对于土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：,(1)无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；,(2)有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；,(3)受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时，采用1.25m，但基底应夯填一定厚度的砂砾或碎石垫层，垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。,碎石、砾石和砂类地基，不考虑冻胀影响，但基础埋深不宜小于1m。,对于岩石地基，应清除表面风化层，将基底嵌入岩层一定深度。当风化层较厚难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其容许承载力将基底埋入风化层中。,当挡土墙位于地质不良地段，地基土内可能出现滑动面时，应进行地基抗滑稳定性验算，将基础底面埋置在滑动面以下，或采用其它措施，以防止挡土墙滑动。,五、重力挡土墙的布置,1挡土墙位置的选定,1）路堑挡土墙大多数设在边沟旁；,2）山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处；,3）当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近、基础情况相似时，应优先选用路肩墙；,4）若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙；,5）沿河路堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。,2挡土墙的纵向布置,挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图,1）确定挡土墙的起迄点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式；,2）按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置；,3）布置各段挡土墙的基础，注意墙趾地面纵坡不大于5%；,4）布置泄水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等，图纸还要标明冲刷线、,冰冻线、常水位和设计洪水位的高程；,3挡土墙的横向布置,在墙高最大处、墙身断面或基础形式有变异处，以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。,4平面布置,个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制平面图，标明挡土墙与路线的平面位置及附近地貌与地物等情况，特别是与挡土墙有干扰的建筑物的情况。沿河挡土墙还应绘出河道及水流方向，防护与加固工程等。,沉降伸缩缝,基地线,泄水孔,路线纵坡,锥坡,挡土墙正面图,六、挡土墙的施工要点,放样：,挖基坑：注意排水和地质变化（地质不良，纵坡）；,砌筑基础：,砌筑墙身,七、抗滑桩,又称为锚固桩，埋于稳定滑床中，依靠桩与桩周岩体的相互嵌制作用把滑坡推力传递到稳定地层，利用稳定地层的锚固作用和被动抗力，使滑坡得到稳定。,抗滑桩类型、特点及适用条件,抗滑桩的类型,抗滑桩按材质分类有木桩、钢桩、钢筋混凝土桩和组合桩。,抗滑桩按成桩方法分类，有打入桩、静压桩、就地灌注桩，就地灌柱桩又分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩两大类。在常用的钻孔灌注桩中，又分机械钻孔和人工挖孔桩。,抗滑桩按结构型式分类，有单桩、排桩、群桩和有锚桩，排桩型式常见的有椅式桩墙、门式刚架桩墙、排架抗滑桩墙，有锚桩常见的有锚杆和锚索，锚杆有单锚和多锚，锚索抗滑桩多用单锚。,抗滑桩按桩身断面形式分类，有圆形桩、方形桩和矩形桩、“工”字形桩等。,(2)各类桩型的特点及适用条件,木桩是最早采用的桩，其特点是就地取材、方便、易于施工，但桩长有限，桩身强度不高，一般用于浅层滑坡的治理、临时工程或抢险工程。钢桩的强度高，施打容易、快速，接长方便，但受桩身断面尺寸限制，横向刚度较小，造价偏高。钢筋混凝土桩是边坡处治工程广泛采用的桩材，桩断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样，可打入、静压、机械钻孔就地灌注和人工成孔就地灌注，其缺点是混凝土抗拉能力有限。,抗滑桩的施工采用打入时，应充分考虑施工振动对边坡稳定的影响，一般是全埋式抗滑桩或填方边坡可采用，同时下卧地层应有可打性。抗滑桩施工常用的是就地灌注桩，机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件，但对地形较陡的边坡工程，机械进入和架设困难较大，另外，钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济，但速度较慢，劳动强度高，遇不良地层(如流沙)时处理相当困难，另外，桩径较小时人工作业困难，桩径一般应在1000mm以上才适宜人工成孔。,测量放样,安装井架,开挖井口,浇筑锁口混凝土,出 碴,做好排水系统,平整场地,桩孔开挖及护壁施工,钢筋笼安装,浇注桩身混凝土,转入下一循环,清底、检查标高,钢筋笼加工,