第三章 路基施工ppt课件 63页

路基支挡建筑物防护—挡土墙nnn挡土墙是用于支撑路基填土或者山坡土体侧压力、防止边坡或山坡变形失稳的工程构造物。广泛用于支撑路基边坡、桥台、桥头引道和隧道洞口等处。一、挡土墙的用途挡土墙设置与否，宜于与其工程方案比较确定1.与移改路线位置进行比较；2.与填筑或开挖边坡相比较；3.与拆移有关干扰路基的构造物（房屋、河流、水渠）等比较；4.与设置其他类型的构造物（桥、护墙）等比较。路基在下列情况下宜修建挡土墙：（1）陡坡路段或岩石风化的路堑边坡路段；（2）需要降低路基边坡高度以减少工程量的路段；（3）强化不良地质路段边坡稳定性，防滑坍；（4）防沿河路段水流冲刷；（5）桥梁或隧道与路基的连接路段；（6）节约用地、减少拆迁、少占农田；（7）需要特殊保护的路段（建筑物、生态坏境、文化古迹）n二、挡土墙的分类用于陡峭山坡的路堑底部，降低边破高度、减少开挖、防止地质不良地段的滑坡（一）按照挡土墙设置的位置1、路堑挡土墙n2、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)干扰或防止多占农田；（3）为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。n用于：地形受限，需要收缩坡脚；防止陡坡坡堤下滑。3、路堤挡土墙n用以支挡山坡上可能滑坍的覆盖层土体或破碎岩层（需要时可分设数道）4、山坡挡土墙n用于沿河路堤，需要收缩坡脚或防止水流冲淘5.浸水挡土墙n（二）按照挡土墙的结构形式依靠墙的自重支撑土压力，形式简单，施工方便A竖直式B俯斜式C仰斜式D折线式E衡重式A、B、E多用于路肩墙、路堤墙；C、D多用于路堑墙（1）重力式挡土墙n1.锚杆式（2）锚定式挡土墙2.锚定板式锚杆式分为钢筋混凝土主栓，挡土板，钢锚杆构件段石小，工程量省适用于：特别适用于地质不良时，石料缺乏，挖基困难，有锚固条件的路基挡土墙n（3）薄壁式挡土墙2.扶壁式1.悬臂式特点：自重轻，做工省，适用于墙高较大，地质条件一般，需用一定量的刚材，经济效果好。n（4）加筋土挡土墙（5）土钉（钉土）挡土墙受力：放置拉筋材料，填土压实，通过填土与拉筋间的摩擦作用，把土的侧压力传给拉筋。特点：柔性结构，对地基变形随意性大，建筑高度大，适用于填土沙基，节约投资30%~70%，经济效益大。n挡土墙的构造：1、墙身（墙背、墙面、墙顶、护栏）2、基础：砌挡土墙之前打的地基，与挡土墙是一整体。选择形式：正常情况下浅基，特殊情况下桩基确定埋置深度：与地质条件、水文情况、冻结深度、临近建筑物的基础等因素有关.3、排水设施：疏干墙后填料中的水分，免墙身承受额外的静水压力、消除黏性土的膨胀压力、减少冻胀压力地面排水：防地表水渗入墙背填料或地基，地面排水沟。墙身排水：迅速排除墙后积水，泄水孔。4、沉降缝与伸缩缝：为防止因地基不均匀、圬工砌体变化而引起墙身开裂。n（一）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1：0.15～1：0.254）衡重式墙适用于堤墙，也可用于路堑墙。上墙俯斜墙背的坡度1：0.25～1：0.45，下墙仰斜墙背在1：0.25左右，上下墙的墙高比一般采用2：33）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2：32）俯斜墙背适用于路堤墙、路肩墙。常用1：0.15～1：0.25，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n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1：0.05～1：0.20，矮墙可采用陡直墙面；地面平缓时，一般采用1：0.20～1：0.35较为经济。2.墙面墙顶最小宽度，浆砌挡土墙不小于50cm，干砌不小于60cm。浆砌路肩墙墙顶一般宜采用粗石料或混凝土做成顶帽，厚40cm。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，或用5号砂浆抹平顶面，砂浆厚2cm。干砌挡土墙墙顶50cm高度内，应用25号砂浆砌筑，以增加墙身稳定。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，二、三级路不小于0.75m，四级路不小于0.5m。4.护栏n（二）基础构造1.基础类型1）大多数挡土墙都直接修筑在天然地基上。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)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。(b)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。(c)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。(d)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。(e)n2.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。n（三）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2～3m，对于浸水挡土墙孔眼间距一般1.0～1.5m，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)n（四）沉降缝与伸缩缝设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔10～15m设置一道，兼起两者的作用，缝宽2～3cm，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0.15m，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。n三、重力式挡土墙的构造与施工1.重力式挡土墙的构造重力式挡土墙，一般由墙身、基础、排水设施和沉降、伸缩缝等几部分组成。n2.浆砌片石挡土墙重力式挡土墙材料要求1)片石。(1)应经过挑选，质地均匀，无裂缝，不易风化。(2)抗压强度不低于25MPa。(3)应具有两个大致平行的面，其厚度不宜小于15cm，其中一条边长不小于30cm，体积不小于0.01m3。2)砂浆。砂浆的组成。砂浆一般用水泥、砂和水拌和而成。也可用水泥、石灰、砂与水拌和，或石灰、砂与水拌和而成。它们分别简称为水泥砂浆、混合砂浆和石灰砂浆。nn3.施工工艺及要求1)准备工作。浆砌前应做好一切准备工作，包括：工具配备；按设计图纸检查和处理基底；放线；安放脚手架、跳板等施工设施；清除砌石上的尘土、泥垢等。2)砌筑顺序。以分层进行为原则。底层极为重要，它是以上各层的基石，若底层质量不符合要求，则要影响以上各层。较长的砌体除分层外，还应分段砌筑．两相邻段的砌筑高差不应超过1.2cm，分段处宜设在沉降伸缩缝的位置。分层砌筑时，应先角石，后边石或面石，最后才填腹石。n3)砌筑工艺。浆砌原理是利用砂浆胶结片石，使之成为整体而组成人工构筑物，常用坐浆法和挤浆法等。坐浆法又叫铺浆法。砌筑时先在下层砌体面上铺一层厚薄均匀的砂浆，压下砌石，借石料自重将砂浆压紧，并在灰缝上加以必要的插捣和用力敲击，使砌石完全稳定在砂浆层上，直至灰缝表面出现水膜。挤浆法除基底为土质的第一层砌体外，每砌一块石料，均应先铺底浆，再放石块，经左右轻轻揉动几下后，再轻击石块，使灰缝砂浆被压实。在已砌筑好的石块侧面安砌时，应在相邻侧面先抹砂浆，后砌石，并向下及侧面用力积压砂浆，使灰缝挤实，砌体被贴紧。n4)砌筑要求。砌体外圈定位行列与转角石应选择表面较平、尺寸较大的石块，浆砌时，长短相间并与里层石块咬紧，上下层竖缝错开，缝宽不大于4㎜，分层砌筑应将大块石料用于下层，每处石块形状及尺寸应合适。竖缝较宽者可塞以小石子，但不能在石下用高于砂浆层的小石块支垫。排列时，应将石块交错，坐实挤紧，尖锐凸出部分应敲除。n墙顶处理：路肩式浆砌挡土墙墙顶宜用粗料石或现浇混凝土做成顶帽，通常厚40cm，悬出宽度为10cm。不做顶帽的挡土墙，墙顶应用大石块砌筑，并用M5砂浆勾缝抹平，砂浆后2cm。勾缝：圬工表面应勾缝，以防雨水渗漏，并增加结构物的美观。砌体勾缝应牢固、美观，勾缝完成后注意养生。n砌体养护注意事项：不可在砌体上抛掷或凿打石块；砌块在砂浆凝结后如有松动现象，应予以拆除，刮净砂浆，重新安砌。养护期间保证其温湿度，时间一般为7-14d。新砌筑的砂浆应避免其受到雨水冲刷或浸泡。养护期间，在砂浆强度未达到设计强度的70%以前，不可使其受力。n施工注意事项：岩体破碎或土质松软、有水地段，修建挡土墙应尽量考虑选择在雨水较少的秋冬季施工。应根据地质条件选择适当的开挖方法。施工前必须备足材料，准备好之后方可动工。随着墙身的砌筑，待圬工强度达到70%以上时，应及时进行墙后回填。挡土墙端部深入路堤或嵌入底层部分应与墙体结合一起砌筑干砌挡土墙时，应形成垂直通缝。圬工是指除钢筋砼、预应力砼、钢结构以外，由纯混凝土或砖石砌体材料建筑的。准确地说圬工就是材料强度不能充分发挥的结构,比如大体积的混凝土,内部混凝土的强度远没得到充分发挥,也就是说材料的实际应力很小,远没达到材料的设计强度n四、加筋土挡土墙1、加筋土挡土墙的构造加筋土挡土墙【reinforcedearthretainingwall】指的是由填土、拉带和镶面砌块组成的加筋土承受土体侧压力的挡土墙。加筋土挡土墙是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的n它主要是通过填土与拉筋间的摩擦作用把土的侧压力传给拉筋，从而达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙属柔性结构，结构简单，对地基变形适应性大，建筑高度大，适用于填土路基，在日本及欧美国家已被广泛采用，在我国正在逐步推广。公路加筋土挡土墙一般设置在需要支挡工程的填方地段，多为路肩式，墙高以不超过10m为限。在地质不良和8度(含8度)以上地震地区和具有强烈腐蚀的环境中不宜使用。在浸水地区使用时应慎重。n1.横断面2.加筋方式3.基础加筋体面板基础底面的基础形式宜采用普通混凝土或钢筋混凝土扩大基础，基础埋深规定同重力式挡土墙。4.沉降—伸缩缝加筋土挡土墙应根据地形、地质、墙高等条件设置沉降缝，其间距对土质地基为10～30m、岩石地基可适当增大。当设置整体式路檐板时，酌情设置伸缩缝，其间距一般与沉降缝一致。n5.填料加筋土填料应使用渗水性的砂类或砾碎石类，压实度要达到高标准。6.筋带扁钢带、钢筋混凝土板带、钢塑复合带、土工格栅、聚丙烯土工带n7.面板n加筋土挡土墙的型式单面式双面分离式双面交错式n加筋土挡土墙特点挡土墙结构轻面板式样多墙面垂直防震性能好施工简单成本底n一、填料填料特点：易于填筑与压实、与拉筋之间有可靠的摩阻力、不应对拉筋有腐蚀性、水稳定性好。填料选择1、通常选择有一定级配渗水的砂类土、砾石类土。2、采用粘性土和其他土作填料时，必须有相应的防水、压实等工程措施。3、填料中不应含有大量的有机物。4、泥炭、淤泥、冻结土、盐渍土、垃圾、白垩土、中－强膨胀土及硅藻土，禁止使用。加筋土挡土墙的构造n填料的设计参数应由试验和当地经验确定，无条件时，可参考填土设计参数表。n二、拉筋作用：承受垂直荷载和水平荷载，并与填料产生摩擦力。加筋土挡墙宜用抗拉强度高、延伸率小，耐腐蚀和有柔韧性的扁状材料做拉筋，以确保拉筋能与填土产生足够的摩擦力拉筋材料必须具有以下特性：1、具有较高的抗拉强度，延伸率小，蠕变小，不易产生脆性破坏；2、与填料之间具有足够的摩擦力；3、耐腐蚀和耐久性能好；4、具有一定的柔性，加工容易，接长及与墙面板连接简单；5、使用寿命长，施工简单。n钢带：一般用软钢轧制，分光面带和有肋带两种。表面镀锌或采取其它防锈措施n钢筋混凝土带混凝土标号不应低于C20，主筋为3号钢，直径≥8mm，为防止或减少混凝土被压裂，混凝土内常布设钢丝网；筋带连接多用焊接，也可用螺栓连接，外露钢筋表面采用沥青纤维布处理。n聚丙烯土工带聚丙烯土工带具有造价低，抗拉强度好，不易脆断，使用方便，施工简便等优点；其缺点是低模量、高蠕变，其抗拉强度受蠕变控制，使得墙面位移大或墙面平整性差，影响美观。nn土工格栅：土工网格具有良好的技术特性，已经作为拉筋材料推广使用。nn三、墙面板作用：防止拉筋间填土从侧向挤出，并保证拉筋、填料、墙面板构成有一定形状的整体。类型金属面板：常用钢板、镀锌钢板、不锈钢板等混凝土面板钢筋混凝土面板国内一般采用n墙面板设计应满足下列规定1、作用于单板的水平土压力，应按均匀分布；2、单板可沿垂直方向和水平方向分别计算内力；3、墙面板与拉筋连接部分的配筋应加强；4、墙面板采用钢筋混凝土预制构件，按双向悬臂梁进行单面配筋设计。n国内一般采用混凝土或钢筋混凝土预制件1、混凝土强度等级≥C18，面板厚度不小于8cm。2、强度可按均布荷载作用下两端悬臂的简支梁检算。3、墙面板设计一般只需确定墙面板厚度。4、面板外形主要有十字形、槽形、六角形、L形和矩形等。nnn四、墙面板基础混凝土浇注或浆砌片石砌筑。一般为矩形，高为0.25～0.4m，宽0.3～0.5m。土质地基基础埋深不小于0.5m，还应考虑冻结深度，冲刷深度等。对于软弱地基，除作必要处理外，尚应考虑加大基础尺寸。土质斜坡地区，基础不能外露。n加筋挡土墙高度大于12m时，墙高的中部宜设宽度不小于2.0m的错台。n六、沉降缝与伸缩缝在地基情况变化处及墙高变化处，通常每隔10～20m设置沉降缝。面板在设缝处应设通缝，缝宽2～3cm，缝内宜用沥青麻布或沥青木板填塞。七、帽石与栏杆加筋挡土墙顶面，一般设置混凝土或钢筋混凝土帽石。栏杆高1.0～1.5m，栏杆柱埋于帽石中。七、帽石与栏杆n八、加筋体的横断面形式n基础施工1、开挖基坑，并予以夯实。2、设置排水层，土体后侧面修筑排水沟。面板制作及安装1、可在工厂或工地预制。2、保证墙面板的竖直、水平安放。3、安装面板可向内倾斜1/100～1/200。加筋土挡土墙施工n填土工程1、碾压前应作碾压实验。2、不透水性材料，应随时控制含水量。3、每层填料摊铺后，及时碾压，分层压实。4、填料压实应有利于固定拉筋，稳定面板。5、压实机械距面板不得小于1.0m。6、卸料与面板距离不小于1.5m。7、机械运行方向与拉筋方向垂直。n拉筋铺设1、平整已夯实的填土表面。2、铺设时拉筋与填料表面应密贴。3、连接件应采取相应的防腐措施。n加筋土挡土墙nn施工方法加筋土挡土墙是由填土和在填土中布置一定的带状筋体(拉筋)以及垂直的墙面板三部分组成的整体复合结构6)混凝土浇筑形成墙面5)填土完成4)建第二层填土和紧实2)放置砾石包和土工布装满砾石的筐土工布1)建墙面的基础排水孔n二、加筋土挡土墙施工1.土方工程必须按照有关土方工程施工及验收规范进行施工。加筋土墙体构件包括墙面板、拉筋、帽石、栏杆，如属钢筋混凝土材质的，必须按现行的钢筋混凝土施工及验收规范的规定进行施工。2.由于加筋土挡土墙是依靠拉筋与填料之间的摩擦力以维持结构的稳定。因此，确保填土质量是关键。施工中应做好临时排水设施，做到分层填筑，分层碾压，严格质量检查，保证达到设计要求的密实度。填料中遇有大的土块应打碎，以利碾压。施工时如遇雨天或过湿的土壤不得填筑，应及时采取晒干措施或掺生石灰吸水。过干的填料(包括砂性土)，应洒水后碾压。n3.施工过程中，面板拼装必须严密，防止产生过大的缝隙。同时必须做好墙面板与拉筋之间的连接质量。当采用电焊连接时，应按我国现行的钢筋混凝土工程施工及验收规范的规定，进行施工，防止焊缝产生气泡，影响焊接质量。采用螺栓连接时，应注意拧紧。钢筋防腐处理，应按设计图要求制作。4.墙面板和拉筋在运输、堆放、安装过程中要注意安全，防止破损。如有损坏，应视其破损程度，采取补救措施，使用时应置于受力较小的部位。破损严重的构件，不得继续使用。搬运钢筋混凝土板拉筋时，应将拉筋侧立，以增大刚度，并按设计吊点位置起吊、搬运和安装，这是防止墙体构件发生断裂的有效措施。n5.为使墙背反滤层的实际效果良好，防止淤塞，应做到各层反滤层材料筛洗干净，并严格按设计图规定的级配、尺寸和层厚进行施工。6.填土路堤内，含水量不断加大，将会降低土体的抗剪强度，是造成路基病害的原因之一，因此，加筋土挡土墙施工前，应做好施工场地的排水系统，防止地表水流入填方区域内。