張偉
摘 要:由于經濟的發展和文化事業的進步,在建造道路、橋梁時不再只是考慮其實用性,對它的環保性和美觀性也提出了要求,特別是在道路建設和橋梁建設過程中還需要應用擋土墻,這就增加了設計難度,對設計人員和施工人員的專業技能提出了更高的要求。文章首先介紹了擋土墻的定義,然后敘述了擋土墻的基本設計原則和方法,最后對道路橋梁擋土墻的施工重點進行描述。
關鍵詞:擋土墻;道路橋梁;設計;施工重點
因為道路、橋梁的擋土墻設計都需要根據地形來進行,所以在修建時會遇到很多實質性問題。比較常見的就是必須要針對不同的地理環境,對道路和橋梁進行擋土墻設計,比如有的地段需要先將地面挖開建好地基才能進行修建,有的地段需要先填高才能進行修建,同時還必須將附近建筑、道路、村莊等影響因素考慮在內。所以一定要先對需要的資料、信息進行收集,然后再根據收集到的信息進行擋土墻設計。如果沒有進行調研就直接施工,很可能會出現問題。
1 擋土墻的定義
擋土墻是一種防止主體或者填土失穩變形,用來支撐山坡土體或者路基填土的一種建筑物。它是建筑工程的一種附屬設施,在橋梁、道路、鐵路、水利以及房屋建筑等工程建設中應用非常廣泛。擋土墻可以整治滑坡、塌方、防止路基被沖刷,減少工程占地面積和數量,還可以穩定路塹邊坡和路基。
按照建筑材料分類,擋土墻可分為鋼板、鋼筋混凝土、混凝土、砌石等類型。按照擋土墻高度,可分為普通擋土墻(墻高小于5米)和高擋土墻(墻高大于8米)。按照結構型式,可分為裝配式、半重力式、扶壁式、衡重式、錨桿式以及重力式等類型。按照施工的位置分,可以將擋土墻分為山坡墻、路坎墻、路堤墻以及路塹墻等。
2 道路橋梁擋土墻的基本設計方法和原則
2.1 道路橋梁擋土墻的基本設計方法
設計擋土墻時,一般要依據擋土墻所處的環境,然后根據環境對墻體的結構形式和墻體材料進行選擇。先進行試算或者按照以往經驗擬定墻體的橫截面尺寸和形狀,然后對其所受的載重量進行計算,最后對擋土墻界面進行驗算。如果驗算結果不符合要求,則應該采取一定的措施、改變墻體形狀或者橫截面尺寸。計算擋土墻一般包括抗滑及抗傾覆穩定性驗算,擋土墻的墻體強度驗算,地基承載力驗算等。
2.2 道路橋梁擋土墻的基本設計原則
2.2.1 主動土壓力<靜止土壓力<被動土壓力,如果能對這種關系進行巧妙、靈活的運用,也就能夠對擋土墻的形式設計有了把握,因為具體的情況,設計形式也會變得多樣化,比如采用剛性擋土墻結構、半柔性擋土墻結構、柔性擋土墻結構等。如果能夠熟練掌握各種關系,就可以根據工程的位置、性價比以及重要性等對擋土墻進行優化。
2.2.2 擋土墻的重要特征,包括土體粘聚力和內摩擦角兩個因素,它是優于完全用橋的形式進行跨越或者純粹挖方或者填方路基的主要原因。利用以上兩個因素,能發揮土體自身的作用力,再加上擋土墻的作用,就能使道路穩定性大幅提升,比只利用挖方和填方更耐久、安全,比橋式結構更經濟。對于道路還有橋梁來說,運用擋土墻結構,可以使土體自身潛力和地基承載力得到充分的發揮和利用,擋土墻結構是一種安全穩定、造價合適、性價比高、變化多樣的首選結構。
2.2.3 擋土墻結構在防護道路橋梁時,應該充分考慮到會對自然環境造成什么樣的影響,我們生活在這片天空之下,應該以保護自然環境為己任。所以,應該運用一種環保、科學的方法對道路橋梁進行防護,這樣才能在自然環境沒被危害的情況下,使道路橋梁更加美觀和安全。而對擋土墻進行設計時,應該注意以下幾方面原則,包括保護環境、恢復自然狀態、保持水土、綠色安全等。
3 道路橋梁擋土墻的施工重點
3.1 加筋土擋土墻
加筋土擋土墻主要由四部分組成,包括基礎、填料、拉筋以及面板。加筋土擋土墻施工時,應該按照特定的程序進行。
3.1.1 在對基底進行處理時,應先按照要求進行輾壓,使它的密實度能夠在95%以上。如果因為基底泥土質量原因沒辦法滿足要求,應該按照相關規定進行處理。
3.1.2 進行基礎澆筑時,應該根據放線的位置對基礎模板進行安裝,使用何種混凝土要按照相應規定操作。
3.1.3 預制墻面板的材料一般使用專業鋼模板,要求其誤差在2毫米以內,并且具備足夠的強度和硬度。
3.1.4 在對第一層墻板進行安裝之前,應要求基礎混凝土具有71%以上的強度。在安裝墻板之前,應該檢查其是否有缺陷,如果遇到有裂縫、殘缺的情況,一律不能使用。
3.1.5 墻板安裝好之后,應該對其進行適當的調整,以使它橫向都在相同水平線上,縱向符合邊坡設計要求。
3.1.6 在填土符合一定標準時,就可以對第一層拉筋進行鋪設,鋪設拉筋時,應讓其呈扇形水平散開,并且需要確定筋條沒有重疊的區域,以保證填料和拉筋之間摩擦力不會減少。
3.1.7 筋條之間,每層填料都要分為兩層來進行鋪設,最后運用平地機將其壓平。
3.2 薄壁式擋土墻
薄壁式擋土墻屬于輕型擋土墻,是鋼筋混凝土結構的,主要包括懸臂和扶壁兩種形式。扶壁式擋土墻比較適合整體進行灌注,也能采取拼裝方式,但是拼裝式擋土墻在地震烈度>8度和地質環境不好的地區不適用。
懸臂、扶壁式擋土墻施工重點主要包括以下幾方面:1)護欄和墻帽安裝。安裝護欄時,應確定與帽石穩固連接,將防銹漆均勻涂刷。安裝墻帽時,應保證安裝牢固、坐漿飽滿。2)在對擋土墻頂端混凝土進行澆筑時,工作人員應該按規定對模板高程進行控制。3)在安裝擋土墻板時,應該確定基礎混凝土的強度能夠達到設計標準的76%。4)在對擋土墻混凝土基礎工程進行澆筑時,應該確定混凝土比例符合設計要求。5)在擋土墻鋼筋成型過程中,應保證其表面清潔,沒有油漆、油漬、灰塵、銹皮等。6)在找平層上支擋土墻基礎模板時,應保證它不會下沉、跑模以及松動。7)在挖擋土墻基槽時,不能破壞基底的原狀土,如果遇到超挖、多挖的情況,應及時填滿并夯實成原狀。8)應該嚴格按照縱斷高程、平面位置以及施工中線等進行測量放線。
3.3 石砌重力式擋土墻
石砌重力式擋土墻的組成部分一般包括沉降縫、排水設施、基礎設施、墻身等。在施工之前,一定要做好準備工作,包括清除砌石表面的泥垢和灰塵,放置跳板、腳手架等施工所需要的設施,放線、按照設計圖的要求對基底進行檢查和處理,配備相應的工具等。
在進行砌筑時,應該把分層操作當做原則。底層是最為重要的一層,它是砌筑工程的基礎,如果底層質量不合格,不只是對以上各層有影響,還會對整個工程的質量造成影響。對于比較長的砌體,還應在沉降伸縮縫處進行分段砌筑,在沉降伸縮縫處設置分段。并且轉角石和砌體外圈應采用尺寸大、表面平整的石塊,同時還應遵循上下豎縫相錯、長短相間以及里外石塊咬緊等原則。
4 結束語
道路、橋梁擋土墻看似簡單,所以容易被施工人員疏忽,但是擋土墻是一項非常重要的工程,很多擋土墻出現問題大都因為事先沒有做好設計和施工的準備工作。合理應用擋土墻,可以有效減少道路、橋梁等工程出現質量問題。所以我們必須重視道路、橋梁擋土墻設計與施工,對其進行合理的計劃和安排,在建造過程中也應重視周圍環境的問題。
參考文獻
[1]張明,黃必章,陳偉.擋土墻設計若干問題探討[J].土工基礎,2011(02).
[2]蔣全華,韋從勝.路基擋土墻防護設計與施工[J].技術與市場,2011(07).
[3]周華杰.淺議公路重力式擋土墻的設計與施工[J].中國城市經濟,2011(11):169.
[4]李洪濤.淺談擋土墻的設計與施工[J].華章,2010(02).
[5]孫曉杰,任傳英,馬兆會,王正.淺談擋土墻的設計與施工[J].魅力中國,2010(02).