挡土墙工程承包合同【优推5篇】
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挡土墙工程承包合同【第一篇】
关键词挡土墙;质量问题;施工注意要点
各行业的项目开发,建设项目场地通常是不平整的,为构筑平整的开发场地且节约项目用地,大多数项目都需要用到挡土墙进行支挡,因此,挡土墙的需求是随处可见的,遍布电力、水利、交通、园林、市政、房建、工业园等各种项目中。挡土墙砌筑竣工后,墙身是否足够坚固、是否达到设计要求的稳定性、能否起到其应有的支挡维护作用,即项目中挡土墙工程质量是否达到要求,除了取决于前期规划布置、施工图设计时的准确性外,很大程度取决于实施阶段的挡土墙施工过程的质量。
一、挡土墙存在的质量问题
挡土墙施工中若不做好控制,就会给工程留下隐患,造成不必要的损失。如:1. 现场存在的局部问题地基的处理不当,造成挡土墙下沉、滑移,甚至倾覆;2. 挡土墙用料不合格,回填不规范,导致的墙身强度低,出现开裂、坍塌;3. 挡土墙排水措施设置不正确,造成挡土墙胀裂,破坏挡土功能……这些施工问题的存在,轻则影响工程进度,耽误项目竣工,重则会出现安全事故,造成人员伤亡。因此,在施工阶段,我们不得掉以轻心,应就各施工步骤,做好工程各工序的施工质量控制,对容易出现问题的施工要点,更是必须脚踏实地、严把关。
二、挡土墙施工注意要点及分析
(1)挡土墙地基施工
良好的地基是保证挡土墙稳定性能的一个关键。首先,挡土墙地基开挖后,必须组织多方单位进行验槽鉴定,如果发现未达到施工图要求,必须先对挡土墙地基进行处理,满足设计承载力后,方可进行下一步施工。否则软弱的地基会导致挡土墙出现不均匀沉降、墙身开裂,或挡土墙脱离墙背填土、倾覆坍塌等问题。当遇到局部回填土地基或其他软弱地基时,应及时汇报监理方、设计方及业主方等相关单位,根据现场具体情况,适当选择换填、加桩挤压等方法进行地基处理,以提高地基持力层的承载能力,避免挡土墙下沉破坏,并满足挡土墙基底摩擦系数要求、达到抗滑移的效果。其次,施工中,埋深必须符合设计要求。埋深不足,也直接会影响挡土墙的稳定。对一般土质地基,在保证开挖的基底面土质密实、承载力满足要求的条件下,其埋深不宜小于800mm,墙址顶部的土层厚度不小于200mm ;在冻土区,当冻结深度小于或等于1000mm 时,其埋置深度在冻结深度线以下不得小于250mm(弱冻胀土除外),同时不小于1000mm ;对位于斜坡地面的山坡挡土墙,其墙址埋入深度当地层为弱质岩或土质时,应大于或等于1000mm,当地层为硬质岩时应大于或等于600mm。
(2)挡土墙墙身施工
挡土墙坚固的墙身是实现其挡土功能的重要因素。墙身强度不足、质量低下,承受不了墙后土压力的作用,墙身就会胀裂破坏,出现坍塌、滑坡的情况。而挡土墙墙身是否满足设计要求、足够坚固稳定,在施工中主要取决于以下几个方面:
1. 挡土墙须按设计尺寸要求进行施工,不得随意改变坡度或缩减尺寸,否则设计参数改变后,会容易造成挡土墙稳定性的降低、削弱墙身强度。
2. 挡土墙墙身施工用料方面。如在毛石挡土墙工程中,选用的毛石必须合格,要求无风化、无裂纹,中部最小厚度不小于200mm,强度等级不低于MU30 ;砂浆强度必须符合设计要求,砌体重度不低于22kN/m?。若为混凝土用料的挡土墙,采用的混凝土及钢筋的强度等级必须符合设计要求,要严把采购关。
(3)挡土墙的排水施工
挡土墙墙体常年受地表水或地下水冲刷、浸泡,使墙体承受水压力;墙体后面的土体受潮达到饱和,土体产生流泻坍塌,造成墙体承受动土压力;墙体本身受潮浸泡后墙体本身结构发生变化强度降低,若加上冻融作用更是会加速墙体结构的破坏。挡土墙的排水施工经常被施工人员所忽视,其实尤为重要。挡土墙排水的作用在于疏干墙后土体水分和防止地表水下渗后积水,以免墙后积水致使墙身承受额外的水压力、减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力,并消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。挡土墙的排水措施通常由地面排水和墙身排水两部分组成。1. 地面排水主要是防止地表水渗入墙后土体或地基,地面排水措施有:(1)设置地面排水沟,截引地表水;(2)夯实回填土顶面和地表松土,防止雨水和地面水下渗,必要时可设铺砌层;(3)路堑挡土墙趾前的边沟应予以铺砌加固,以防边沟水渗入基础。2. 墙身排水主要是为了及时排除墙后积水,通常在墙身的适当高度处成梅花状地布置一排或数排泄水孔。孔眼间距一般为2~3m,干旱地区可予增大,多雨地区则可减小。浸水挡土墙则为~,孔眼应上下交错设置。最下一排泄水孔的出水口应高出地面 ;如为路堑挡土墙,应高出边沟水位 ;浸水挡土墙则应高出常水位。泄水孔的进水口必须布置反滤层或反滤包,施工人员的疏忽遗漏或不正确施工反滤层或反滤包,墙身的排水孔就形同虚设、孔道淤塞,或会由于排水量大而又缺少过滤功能,导致墙后土体随水体一起排出,形成水土流失,甚至日复一日,墙后土体内会被掏空、墙后地面塌陷,质量安全事故也就随之而来。进水口反滤包的做法由下而上的顺序为:a. 在进水口管口下方往下部位,夯实200 厚、不小于800 宽的粘土层,隔绝墙背水分往下渗透,软化基础地基;b. 在粘土层上堆填20mm 粒径的粗砾或碎石300 厚300 宽,外面包裹1~4mm 粒径的砂砾或石屑,用于疏导水分、利于水体及时顺利从排水管流出,也起到一定的拦截土颗粒的作用;c. 最外层是用300~400g/m? 土工布包裹砂砾或石屑层,土工布主要是对土粒有拦截功能,避免大量墙背土体因排水冲刷从排水孔流出,造成水土流失。反滤层的构造与反滤包相同。
(4)挡土墙的墙背回填土施工
挡土墙墙背回填土要合理选择用料,应该选择具有一定透水性的填料,不得使用膨胀性粘土或淤泥等。因为,膨胀土或淤泥透水性很差,在干燥环境中时,其体积会因脱水收缩干裂,剥离墙背,而遇水后,又会吸水膨胀软化,引起墙背积水不能及时排出,导致墙后土压力过大,随之出现墙身被胀裂、墙体整体滑移等不良现象,严重的话会发生倾覆滑坡,高墙工程甚至会酿成人员伤亡的质量安全事故。往往一些施工单位为了赶上施工周期,在刚刚砌筑完墙身后,就马上进行回填土的工作,导致了墙体发生位移,产生裂缝。实际上,各类挡土墙均应做好保养工作,等墙身达到设计强度的75% 以上后方可进行分层回填,且在距墙身 以内,宜使用小型压实机具进行压实,如蛙式打夯机或者手扶式振动压路机等,以免大型机具的压力过大对墙身造成破坏。
三、结语
从以上列举的挡土墙施工注意要点及分析,可见,施工质量的好坏直接影响着整个挡土墙工程质量,务必严把各项施工工序的质量关,方可建造出坚固、稳定性能好的挡土墙工程,实现其应有的本质功能,实现其良好的社会效益。
参考文献
[1] 李志锋。公路挡土墙施工技术及加固措施探讨[J]. 中国高新技术企业。2009(13)
[2] 赵晓莉。公路路基挡土墙施工技术[J]. 技术与市场。2011(07)
挡土墙工程承包合同【第二篇】
关键词:自嵌式景观挡土墙;城市河道整治工程;应用
中图分类号: TU984 文献标识码: A
1.工程概述
**河干流河道治理土程设计范围是位于***河水库以下河段,至**河汇合口。该段干流为**市区段,左岸是**市主城区,右岸是**新城区、*南新城区,本段河道是***河流域防洪基础设施最为薄弱的一段,多数现有堤防、护岸年久失修失去保护作用,且堤段较短不连续,起不到应有的防洪效果。
本次根据堤防防洪标准,按50 a一遇洪水考虑。城市河流的治理在城市建设中非常重要,它不单纯要满足防洪安全要求,同时一也应满足城市建设总体规划,打造滨水景观廊道,提升城市整体品位。
2.河道治理工程设计方案的选择
本土程为城区河道治理,整治方案以原有自然形成的河势为基础,根据推求的现状50 a一遇洪水水面线,拟确定规划河道堤距宽为70 m。通过拓宽河道堤距,加大河道泄洪断面,降低洪水水面线,提高河道的行洪能力。
结合两岸城市生活区、园林景观的建设,利用地势条件修建河道整治堤防,使整治后的河道即满足防洪要求,又能达到城市规划对河道景观性、观赏性和亲水性的要求。基于以上考虑,提出***河河道整治方案。
设计方案比选:基于该段堤防土程建设位于主城区,土程设计原则是尽量利用靠近河道的现有堤防,在不影响泄洪安全的前提下,尽量少占地,减小土程量,所以堤防宜选择墙式堤防。采用2种设计方案,具体为:2. 1选择传统的浆砌石防洪墙
防洪墙顶宽50 cm,迎水面直立,背水面顶部1 m直立,下部坡比1:,防洪墙基础采用浆砌石结构,厚1 m,下设1 m深防滑齿。防洪墙每隔10 m分缝,缝中布设橡胶止水。距离墙底基础50 cm处布置一排排水管,排水管间距2. 5 m,直径8 cm,墙后设有无纺布碎石包,沿防洪墙通长布置,无纺布碎石包直径30 cm。防洪墙标准断面图见图1。防洪墙墙后回填风化料。
2. 2选用自嵌式防洪墙
墙体为预制自嵌式混凝土砌块,通过锚固棒泉砌而成,墙顶采用 305 m的混凝土块压顶,压顶混凝土每隔10 m分缝,缝中布设沥青木板。墙后采用30 cm宽碎石回填,后接土土布共同组成墙后反滤系统,反滤层后回填加筋土,土方干密度为1. 6 g/c耐以上。墙底设0. 25 m x 0. 8 m的混凝土基础,下设1 m x 1 m浆砌石基础,混凝土基础和浆砌石基础每隔10 m分缝,缝中布设沥青木板。
防洪墙标准断面图见图2
2. 3两方案比选
两方案比较主要从以下3个方面:1)经济投入。从经济投入方面,自嵌式混凝土砌块防洪墙每延m投资比传统浆砌石防洪墙节省16. 72%,是比较经济合理的建设方案2)过流能力。 从过流能力方面,自嵌式混凝土砌块防洪墙与直立式浆砌石防洪墙相比,自然向上的120收缩角扩大了河道行洪断面,行洪能力大于浆砌石防洪墙。3)城市景观。 从城市景观角度,自嵌式挡土块颜色多种多样,可根据用户需要定制不同的颜色。块体表面的岩石劈裂面自然典雅,与单调浆砌块石挡土墙相比更具生命力和新鲜感,有利于提高空间环境的视觉品质,墙体高低起伏,上下层错落有致,可形成120倾斜角,更加符合国人的视觉习惯。造型多变,可泉成直线或柔和曲线,突出动态,给人以舒美的感觉,挡土墙
轻、精、巧,解除了传统挡土墙视觉上的庞大笨重感,相比传统挡土墙节省材料 70%,美观与土程经济得到统一。墙体形成的水环境更适合水生植物、动物的生存,有利于创造生态小气候。
自嵌式挡土墙结构的特点
自嵌式挡土墙结构的显著特点是
1)由自嵌式挡土块、加筋材料和回填土料形成加筋复合体“墙体”,能适应填土较大变形,充分发挥墙、加筋网片、填土的协同作用,起到了与重力式挡土结构、扶壁结构、沉箱结构等形成的墙体相同的作用,使挡土墙更适应环境变化和景观要求,成为代替上述结构形成墙体的新型支挡结构。
2)适应湿软地基。挡土墙墙体重量轻,对地基承载力要求低,另外自嵌式挡土墙形成的复合土体中加筋,不仅使地基土体增加了薪聚力,而且增加了土体的内摩擦角,使加筋地基增多了一个附加周围力,从而增强了软地基的承载能力。墙后土土格栅分层铺设在地基和回填土中,使土土格栅与同承受内外荷载,利用土土格栅与土接触面的摩擦作用,使回填土中的垂直应力和水平应力经土土格栅面层水平扩散,转化为土土格栅与土界面的剪应力,从而降低软地基受力,起到固结土体、加筋补强和防止挡土墙塌陷、沉陷的作用。
3)施土速度快。 挡土块设计独特,并充分考虑了施土的便捷,自有的块形可引导挡土墙自定位、自片锁,无需拉线、无需砂浆砌筑,施土速度是传统挡土墙的5倍,在快速施土的前提下,保证墙体安全稳定,提高抗灾能力。
自嵌式景观挡土墙的其他特点还有:由于结构的重量较混凝土和干砌块石轻,对地基承载要求较低;无需砂浆施工,依靠块与块之间嵌固作用、墙身重量和加筋网片土体重量来防比自嵌式挡土块滑动和墙体倾覆失稳;由于标准化生产,施工方便快捷,工程进度和施工质量容易保障。
3自嵌式景观挡土墙的施工
自嵌式景观挡土墙施工内容包括:基面处理、混凝土垫层施工、自嵌式挡土墙砌筑、反滤料回填、土工格栅网片安装及挡土区回填、墙顶孰土封盖及压顶混凝土浇筑等。
施工程序
自嵌式景观挡土墙的施工程序见图
基面开挖
按设计图纸所示边线和坡度进行基础开挖,开挖时预留20 cm保护层,保护层采用人工开挖,对不密实的基础采用蛙式打夯机夯实,保证基础密实度和承载力均符合设计及有关
规范要求。
垫层混凝土施工
将素混凝土摊铺10 cm厚度,振捣养护至设计要求,以扩大建筑物基础,提高地基承载力。
自嵌预制块砌筑
自嵌式挡土块是由外观尺寸标准化设计的各型混凝土预制块相互嵌压组成,上下层错位放置,并通过嵌固棒及每3层自嵌块设一层拉筋网片连成整体,形成一个自然坡度为120的挡土墙。
墙顶黏土封盖
墙顶黏土封盖防渗层厚度按设计填筑,其压实度不不于93%。施工方法同墙后土方回填。
压顶混凝土施工。 砌筑完工后进行压顶混凝土的浇筑。
4.施工效果分析
自嵌式景观挡土块挡墙及护坡特有的施工方法使得墙体或护坡成为柔性的重力式结构,能够适应较大的整体沉降和一定程度的不均匀沉降(一般允许1 %)。在受到地震荷载或其它动力荷载的作用时,结构稳定,力学性能卓越。挡土块是工厂预制成型,里面可添加各种色彩的颜料,来满足周边景观环境的需要,加筋土结构全部采用工厂化生产,以商品出售。产
品的规格尺寸都标准化规范化,保证了产品的质量与品质。自嵌式景观挡土块挡墙块体材料采用高性能混凝土制成,经检验证明其平均抗压强度不不于20 MPa,最大吸水率不大于70Ic, 150次冻融循环实验重量损失不超过 0Ic。
结束语
自嵌式景观挡土墙施工完成后,有效地解决了传统河道整治堤防挡墙施工方法对水土环境的阻隔问题,采用的环保型建筑材料减少了对周边生态的危害,同时也大幅节约了工程成本,提升了工程景观效果,施工成效得到了工程业主和施工单位的充分肯定。
参考文献:
[1]郭军辉,徐剑,程卫国。自嵌式植生挡土墙在水环境中的应用[J].水利水电技术,2008,(9).
[2]周世良,王学军,等。加筋土挡墙工程中粘性土填料的应用[J].港工技术,2003,(2).
挡土墙工程承包合同【第三篇】
关键词:水利工程;衡重式挡土墙;计算;可靠度分析
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
随着我国社会经济的快速发展,城镇基础设施建设步伐不断加快,水利工程作为基础设施建设的重要组成部分,在城镇防洪和促进城市经济发展方面发挥着重要的作用。在水利工程建设中,传统的挡土墙对墙的高度及地基的要求比较高,无法满足当前水利工程建设的要求,而衡重式挡土墙能够有效地削减墙后土压力,因此在水利工程中得到广泛应用。
1 挡土墙设计关键问题
设计挡土墙,一般先通过满足挡土墙的抗滑稳定要求确定挡土墙的总工程量,再进行细部尺寸调整,以满足挡土墙的抗倾覆要求。
断面形式的确定
在某水利工程应用中,防洪堤工程的型式应按照因地制宜,就地取材的原则,根据堤段所在的地理位置、重要程度、堤址地质、筑堤材料、施工条件和工程造价等因素综合选定。堤型一:浆砌块石衡重式挡土墙,堤型二:钢筋混凝土扶壁式挡土墙。浆砌石衡重式挡土墙,施工相对简单,衡重台以下施工进度快,能保证施工渡汛,施工所用石料可在当地就近开采,工程投资相对较低;衡重式挡土墙基础底宽在~,遇到不良地基时,堤基处理相对简单。钢筋混凝土扶壁式挡土墙结构单薄,施工难度较大,挡土墙后有肋板存在,下部填土只能使用小型机械或人工施工,施工速度缓慢,填土质量不易保证。方案投资比较见表1。
表1 投资比较表元Pm
比较上述两方案,从施工技术、施工安全及投资等方面综合分析比较,推荐采用浆砌石衡重式挡土墙。
挡土墙截面尺寸的确定
衡重式挡土墙是靠自身重力来抵抗土压力,在设计时,衡重式挡土墙的截面尺寸一般按试算法确定,可结合工程地质、填土性质、墙身材料和施工条件等按经验初步拟定截面尺寸,如迎水面坡比可以为1:、1:、1:等,衡重台以上背水坡比为1:、1:等。然后进行验算,如不满足要求,则应修改截面尺寸或采取其它措施,直到满足为止。
土压力的确定
衡重式挡土墙设计的经济合理,关键是正确地计算土压力,确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题,它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算土压力的理论和方法很多,由于库伦理论概念清晰,计算简单,适用范围较广,因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。
2 衡重式挡土墙的计算内容
从安全角度考虑,由于修建防洪堤改变了天然河道的特性,河道必将形成新的冲淤平衡。首先,防洪堤建成后,河岸比天然河岸平顺,且糙率减小,引起河岸边流速加大,对堤基造成冲刷。其次,修建防洪堤使部分河段过水流断面比天然河道有所减小,引起流速增大,水流挟砂能力增强,从而引起河床或堤基的冲刷。防洪堤基础埋深主要受冲刷线控制,因此,如何确定冲刷深度是确定基础埋置深度的关键。并且所确定的持力层,地基承载力应满足允许承载力,稳定性要好。计算水流平行于岸坡产生的冲刷深度,基础埋深一般大于冲刷深度,作用于挡土墙上的荷载有主动土压力、挡土墙质量重力、墙面埋入土中部分所受的被动土压力,一般可忽略不计。衡重式挡土墙的计算内容主要为基础埋深计算,稳定性验算、地基承载力验算和墙身强度验算。
基础埋深计算
基础埋深一般大于冲刷深度。挡土墙在河流冲刷线上,堤基前作砌石护坡或抛石护堤、钢筋石笼等处理。
挡土墙的稳定验算及强度验算
挡土墙的设计应保证在质量重力和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆,并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。因此在拟定墙身断面形式及尺寸之后,应进行墙的稳定及强度验算(采用容许应力法)。
墙身截面强度验算
通常选取1、2个截面进行验算。验算截面可选在基础底面、挡土墙高处或上、下墙交界处等。墙身截面强度验算包括法向应力和剪应力的验算。剪应力包括水平剪应力和斜剪应力两种,衡重式挡土墙只验算水平剪应力。
基底应力及偏心验算
基底的合力偏心距e计算公式:
e=B2-Zn=B2-(WZw+EyZx-ExZy)(W+Ey)
式中,B——墙基底宽度,m;W——挡土墙重力,kN;Zw——相对于墙趾点,W墙身重力的力臂,m;Zx——相对于墙趾点,Ey的力臂,m;Zy—相对于墙趾点,Ex的力臂,m;Zn—基础底面合力作用点距离基础趾点的距离,m。
在土质地基上,e≤B/6;在软弱岩石地基上,e≤B/5;在不易风化的岩石地基上,e≤B/4。当e≤BP6时,墙趾和墙踵处的法向压应力为:
σ1,2=(W+Ey)(1±6e/B)/B≤[σ]
式中: [σ])地基土修正后的容许承载力,kPa;[σ]= [σo]+K1γ1(B-2)式中;[σo] ——地基土的容许承载力,kPa;K1——地基土容许承载力随基础宽度的修正系数;γ1—地基土的天然容重,kNPm3。
当e>B/6时,基底出现拉应力,考虑到一般情况下地基与基础间不能承受拉力,故不计拉力而按应力重分布计算基底最大拉应力:
σ1=2(W+Ey)/3Zn≤[σo]
若出现负偏心,则上式的Zn改为(B-Zn)。
3 增大挡土墙稳定性的措施
设计、验算之后,为保证挡土墙的安全性,还须采取必要的措施。
增大倾覆稳定性
为减少基底压应力,增加抗倾覆的稳定性,可以在墙趾处伸出一台阶,拓宽基底,以增大稳定力臂。另外可以改变墙背或墙面的坡度,以减小土压力或增大力臂。改变墙身形式,如采用衡重式、拱桥式等。
增大滑动稳定性
衡重式抗滑挡土墙的墙背坡度一般采用,墙后常设卸荷平台,墙基一般做成倒坡或台阶形,墙高和基础的埋深必须按地基的性质,承载力的要求,地形和水文地质等条件,通过验算来确定。此外,为避免因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂,应根据地质条件的变化墙高和墙身断面设置沉降缝和伸缩缝。
挡土墙的排水处理措施
挡土墙背水面与填土之间容易形成渗流通道,造成渗透变形破坏,必须布置反滤层。反滤层采用砂卵石混合料,厚20~60cm。在浆砌石挡土墙的墙身应布置排水孔,以减少墙背渗透水压和降低墙背填料的地下水位线,增加墙体的稳定。排水孔呈梅花形布置,纵横间距,断面尺寸10cm×10cm。
4 可靠度分析
安全系数法
在衡重式挡土墙设计中,传统的设计方法是安全系数法。这一方法把土看作是具有某种“平均”性质的/均质0材料,将土工参数的各种指标定值化,并选用一定的数学模式来进行计算。由于把那些未知的、不定的因素都归到1个单一的安全系数上,其所得到的结果是明确的,因此也易于为人们所接受。然而安全系数法却忽略了土工参数的不确定性,与实际是不相符的。
可靠度分析法
近几年来,人们在逐渐认识到土工参数不确定性的基础上,将可靠度分析方法引入了挡土墙工程。区别于传统的安全系数法,可靠度分析方法在对支挡结构稳定性的分析中用概率的方法定量地考虑了实际存在的种种不确定因素,因而更为客观、更真实的反映了支挡结构的实际安全性。
衡重式挡土墙的可靠度分析的主要内容:
1)对衡重式挡土墙可靠度设计中的不确定性进行了详细的讨论,从而确定了衡重式挡土墙可靠度分析中的随机变量,即:内摩擦角、墙背摩擦角、填土容重、基底摩擦系数。
2)运用可靠度理论建立了衡重式挡土墙抗倾覆、抗滑移和地基承载力稳定性的极限状态方程,推导出用于可靠指标计算的一次二阶矩公式并编制了抗倾覆、抗滑移和地基承载力可靠指标计算的“JC”法、“最优优化”法和“蒙特卡罗”法计算程序。
3)以某防洪堤工程衡重式挡土墙为例,把安全系数法和可靠度分析方法的计算结果进行了比较,从而揭示了有些挡土墙按定值法算出的安全系数是足够的,但在实际应用时却发生了破坏的原因。
4)针对衡重式挡土墙不易满足抗滑要求的特点,结合工程实际,介绍了凸榫的防滑机理及设计理论。通过与挡土墙其它防滑措施的对比分析,可以看出防滑凸榫具有构造相对简单,工程量相对较少,防滑效果佳,经济效果好等优点。同时由于凸榫对地基的嵌固作用,又能在一定程度上提高地基承载力。
5 衡重式挡土墙的施工方法
衡重式挡土墙一般采用明挖基础,当基底松软或水下挖基困难时,可采用换填基础、桩基础或沉井基础。
6 结语
衡重式挡土墙是水利工程发挥防洪作用及防止土体崩塌的重要举措,因此,在设计过程中,应充分对不同工程方案进行技术经济比较,分析其技术的可行性及经济的合理性,同时还应提高工程人员的设计水平,并按照相关的规范组织工程的施工,以建造出高质量的衡重式挡土墙工程,从而确保水利工程的质量安全。
参考文献
挡土墙工程承包合同范文【第四篇】
关键词:悬臂式挡土墙 加筋土挡土墙 悬臂式挡土墙包裹式加筋体复合结构
Abstract: the station structure design general subject to the architectural layout, high-speed rail lines under side be born type usually requires at the station platform side high Settings upright retaining structures the slope to meet online type platform and line side of organic link under 18. A high-speed railway station as an example, the cantilever retaining wall packaged geotextile compound structure of the slope, give full play to the cantilever retaining wall and the advantages of the reinforced, which can meet the architectural layout requirements, and convenient packing rolling assignments, for similar engineering design to provide the reference.
Keywords: cantilever retaining wall reinforced soil retaining wall cantilever retaining wall packaged geotextile compound structure
中图分类号: TU476+.4 文献标识码:A文章编号:
1 概述
车站结构设计一般服从于建筑布局,高速铁路线侧下式落地车站通常需要在站台侧设置高直立支挡结构收坡,以满足线上式站台与线侧下式站房有机衔接。而往往为了满足出站通道的净空高度,站台面与站房场坪高差较大,导致支挡结构难以设计。本文以某高速铁路车站为例,介绍了悬臂式挡土墙包裹式加筋体复合结构的设计,较好的解决了上述难题,为类似的工程设计提供参考。
2 车站概况
某高速铁路地面站,按照两台三线站场规模设计,站房位于线路的右侧,采用线侧下式站房形式。地质情况为:上覆第四系全新统人工填土(Q4ml)0~1m,上更新统冰水-流水堆积层(Q3fgl-al)及中更新统冰水-流水堆积层(Q2fgl-al)的粉质黏土0~2m、下伏卵石土。站场路基以填方通过,站台顶高程为,场坪回填线高程为,高差,根据车站建筑总体布局及美观要求,需在线路右侧设置高直立支挡结构收坡。
3 支挡方案拟定
方案一:采用悬臂式挡土墙。根据TB10025―2006《铁路路基支挡结构设计规范》条:悬臂式挡土墙高度一般不宜大于6m。因此在场坪标高及站台面标高不能改变的情况下,单纯采用悬臂式挡土墙不满足高差要求。
方案二:采用扶壁式挡土墙,扶壁式挡土墙结构高度可以达到10m,但鉴于以往工程实践经验,扶壁式挡墙由于肋板的存在,在靠近立壁处填料不易碾压密实,本线为时速200km/h的无砟轨道铁路,沉降标准高,故此方案未予采用。
方案三:采用在悬臂式挡土墙墙后设置包裹式加筋体,充分发挥加筋土限制侧向变形和悬臂式挡墙美观、稳定性好的优点,将悬臂式挡土墙高度适当提高,该方案既方便机械化填料碾压作业,又满足建筑布局及车站美观要求,予以采用。
4 悬臂式挡墙包裹式加筋体复合结构的设计
悬臂式挡墙包裹式加筋体复合结构的设计包括:结构布置;悬臂式挡土墙的结构及稳定设计;墙后包裹式加筋体的内外部稳定性设计。
结构布置
悬臂式挡墙包裹式加筋体复合结构包括悬臂式挡土墙和在其立臂板内侧分层填筑的填料,填料内水平、相间、成层地布置拉筋,各拉筋靠近立臂板的端部翻卷形成回折段,回折段内包裹有由压实填料构成的包裹体。如图1、图2,悬臂式挡土墙包裹式加筋体结构代表性断面见图3。
图1 悬臂式挡土墙包裹式加筋体复合结构 图2加筋体填土详图
图3悬臂式挡土墙包裹式加筋体结构代表性断面图
包裹式加筋体设计
包裹式加筋体主要进行内部稳定性检算,内部稳定性计算主要包括拉筋强度检算、抗拔稳定性检算、包裹体的设计,按照《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2006)中加筋土挡墙进行个别设计。
(1)设计活载:考虑站台面上部荷载换算成均布荷载,荷载土柱高。
(2)包裹式加筋土挡墙墙高8m,根据内部稳定性检算结果,设计拉筋采用单向拉伸聚丙烯高强土工格栅,拉筋长度为,拉筋竖向间距,单向拉伸聚丙烯高强土工格栅每延米拉伸强度160kN/m,纵向屈服伸长率不大于10%,拉筋高强度方向为横断面方向,靠近L型挡墙侧包裹厚填土后回折长度不小于。
(3)经过检算抗滑动稳定性Kc=>,抗倾覆稳定性Ko=>,满足规范要求,地基承载力210kPa,结合悬臂式挡墙设计,地基承载力设计要求大于250kPa。
悬臂式挡墙的设计
悬臂式挡土墙按《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2006)进行个别设计。
(1)设计活载:轨道及列车荷载在悬臂上产生的侧向土压力及在踵板上产生的竖向土压力按弹性理论条形匀布荷载作用下的土压力进行计算。
(2)设计土压力:填料采用抗剪强度较高的卵石土,由于土工格栅表面与土体摩擦作用,提高填料的强度和整体性,限制了土体变形,本文加筋卵石土填料物理力学指标按Φ=40°,γ=20kN/m3 进行检算,同时将加筋土视为无筋土,产生的土压力按库仑土压力理论计算,出现第二破裂面时,按第二破裂面法计算,第二破裂面不能形成时,用墙踵下缘与墙顶内缘的连线作为假想墙背进行计算。
(3)立臂、趾板、踵板均按悬臂梁计算内力,按极限状态法进行结构设计。
地基处理及施工要求
(1)悬臂式挡墙包裹式加筋体填土结构基底彻底挖除松软土、粉质粘土换填合格填料,悬臂式挡土墙基础范围内换填厚掺3%水泥改良的砂砾石垫层夹铺一层土工格栅,并于砂砾石垫层顶浇灌一层C15素混凝土垫层,厚,要求地基承载力不小于250kPa。
(2)加筋体填土在悬臂式挡土墙施工完成后采用卵石土填筑,严禁采用块石类土填筑。要求填料分层填筑压实,压实方式可采用振动式压路机或重型碾压机械充分碾压,临近墙身范围内不能有大型机械行驶或作业,墙后范围内宜采用小型机械压实或人工夯实达到设计要求的密实度;填料的摊铺、碾压应从拉筋的中部开始平行于墙面碾压,先向拉筋尾部逐步进行,然后再向墙面方向进行,严禁平行拉筋方向进行。填料中最大粒径不大于10cm,且不大于单层填料压实厚度的1/3。拉筋应平直铺设于密实填土上,底部应与填土密贴,填料与筋带直接接触部分不能含有尖锐棱角的块体。拉筋顶面填土时,严禁沿拉筋方向推土和施工车辆直接碾压拉筋,碾压前拉筋顶面的填土厚度不应小于。
(3)悬臂式挡土墙墙背设置一层复合排水网,沿墙长底部墙趾回填线以上设置一排泄水孔,间距2m,其余沿墙面每隔2~3m交错设置,将墙后渗水排出,在墙顶以及地面附近应设置隔水层,采用混凝土封闭。为了防止表水下渗,施工完成后在站台铺装面以下设置混凝土防水层将表水永久隔离。
5 结语
结合某高铁车站高直立支挡结构的设计,采用悬臂式挡土墙包裹式加筋体复合结构进行收坡,充分发挥了加筋土限制土体侧向变形和悬臂式挡土墙美观、稳定性好的的优点,且方便填料的机械化碾压作业,有效的解决了线上式站台与线侧下站房的有机衔接,为类似的工程设计提供参考。
参考文献
挡土墙工程承包合同范文【第五篇】
关键词桩基扶壁式挡土墙,有限元分析,设计
1 引言
近几十年来,随着我国经济的高速发展,各项基础设施如高速铁路、机场、水电站、高速公路正在迅速兴建,支挡结构在工程中的应用也越来越受重视。在公路建设中,挡土墙是边坡支护广泛使用的一种支挡防护构造物,主要维护墙后填土及边坡的稳定,防止路基发生破坏或失稳;同时挡土墙结构灵活,能减少路基土石方数量及工程用地,对挡土墙采用一些措施后还能减少雨水对边坡的侵蚀,有利于边坡的稳定。但是在实际工程中,一直也面临着地基承载力不足等难题,随着不断的发展,新型的桩基扶壁式挡土墙应运而生,很好地解决了类似的工程难题。
本文以工程实例为例,运用midas有限元软件对桩基扶壁式挡土墙受力情况进行模拟分析,经验证满足地基承载力的要求,也论证了桩基扶壁式挡土墙的可行性。
2 挡土墙类型及结构特点
常规挡土墙
(1)重力式挡土墙:靠自重维持平衡,形式简单,施工简便,使用范围广;当挡土墙设置高度较大时,为保证墙身的抗弯能力及墙体稳定性,墙身截面尺寸及结构占地面积较大且墙高不宜超过12m。
(2)衡重式挡土墙:上下墙背均设有衡重台,利用衡重台上部填土重力及墙身自重维持稳定。断面尺寸较重力式小,墙面陡直、下墙墙背仰斜,能减少基础开挖量,但对地基承载力要求高,墙高不宜超过8m。
钢筋混凝土挡土墙[2]
(1)悬臂式挡土墙:依靠悬臂板抵抗墙背土压力产生的弯矩和剪力,墙高不宜超过5m。
(2)扶壁式挡土墙:扶壁式挡土墙是一种新型挡土支挡结构,它是在悬臂式挡墙的基础上,沿长度方向每隔一定距离加设扶壁而成,通过扶壁的连接将立板和墙踵板形成一个受力整体,大大提高挡土墙的整体性和刚度,同时扶壁也能分担一部分土压力,能减小立板的变形;扶壁式挡土墙主要由墙后填土重力以及挡墙自重提供抗倾覆力矩,由地基对墙踵板的摩擦力提供抗滑力。与常规的重力式挡土墙相比,扶壁式挡土墙设置高度范围大,适用范围广,节省石料及人工,施工速度快。
桩基扶壁式复合挡土墙
将扶壁式挡土墙与桩基组合起来便形成了桩基扶壁式挡土墙结构。其原理是利用桩基来分担一部分挡土墙对地的压力,从而一定程度上弥补地基承载力不足的现象。通过此原理,桩基础就与扶壁式挡土墙形成了一个受力的整体结构。
近些年来,随着挡土墙建设不断的发展,各式各样的挡土墙应运而生。桩基扶壁式挡土墙作为一种新型支挡结构,有其他结构所没有的独特优势:(1)扶壁式挡土墙上部结构受到的荷载作用力经由底板传递给桩基础,大大减少了挡土墙下土的应力和变形,使挡土墙能够稳定。(2)桩基础能有效增强地基承载力,满足挡土墙对地基的要求;(3)起加固边坡的作用。这种结构能有效的满足工程要求,同时能扩大扶壁式挡土墙的应用范围。所以,综上而言是很有必要对桩基扶壁式挡土墙进行研究。当遇到地基承载力较低的工程时,采用桩基扶壁式挡土墙可以使扶壁式挡土墙基底置于稳定地层中,进而使支护结构达到稳定。
3 桩基扶壁式复合挡土墙设计理论及设计方法
土压力及推力计算
通常将土体对挡土结构产生的侧向压力定义为土压力。根据相关规范,土压力的合力可按下式计算:
式中: Ea―水平土压力合力(kN/m); Ka―水平土压力系数;h―边坡的垂直高度; ―支护结构后的土体重度,地下水位以下用有效重度(kN/m3); ―边坡坡面与水平面的夹角;c―土的黏聚力(kPa); ―土的内摩擦角; ―土体的临界滑动面与水平面的夹角。
滑坡推力的大小正好与滑坡体下滑力与抗滑力的差值相等。滑坡位置、潜在滑面形状、岩土体强度是计算推力的基础,所以需要预先得知相关信息。实际中,传递系数法计算滑坡推力使用的最为广泛,假定滑动面为折线是传递系数法的突出特征。计算时,首先按照滑坡岩土体性质和滑动面的产状,将滑坡沿滑动主轴方向,划分为n个垂直滑块,然后取其中的任一条块作为分离体,进行静力分析,最后得出平衡方程。
在计算滑坡推力时,要做一定的假定:
滑块间推力可相互传递,拉力则不行;滑块在外力作用下不产生变形,只可能会整体下滑;用集中力来表示滑块间的相互作用力,标注在分界线的中点处;沿滑坡滑动方向取一单位长度宽的滑块作为计算滑坡推力的断面,滑块体两侧的摩擦力忽略不计。
图 传递系数法计算示意图
式中: Ei―作用在第 i 块滑体上的剩余下滑力; i―滑块间的传递系数;Ei-1―作用在第 i-1 滑块上的剩余下滑力,kN;Ni―滑床对第 i 块滑体产生的支反力,kN; Wi―第 i 块滑块土体的重力,kN;ci―第 i 块滑块岩土体的粘聚力,kPa;li―第 i 块滑块的滑长度,m; i―第 i 块滑体岩土体的内摩擦角; i―第 i 块滑体滑面与水平面的倾角; i-1―第 i-1 块滑体滑面与水平面的倾角;计算推力时,从坡顶到底依次计算。计算结束后,若最后一块滑块的En为正值,那就说明该滑坡体不满足稳定性要求,反之则符合[4]。
受力特点及简化计算
扶壁式挡土墙设计时取分段长度作为计算单元,近似将前趾板、后踵板、立壁、扶壁作为梁、板构件分别进行计算。前趾板可按固定在立壁与后踵板结合部的悬臂梁模型进行计算;后踵板可按支撑于扶壁上的连续板计算;立壁为固结在扶壁及底板上的三向固结板构件,可简化为按竖直方向、沿墙长方向分别计算;扶壁可按锚固在底板上的T形截面悬臂梁计算,其中立壁为梁截面的翼缘板,扶壁为腹板。
(1)抗滑移稳定性验算
挡土墙的抗滑移稳定性指在土压力及其他荷载的作用下,挡墙基底摩擦力抵抗滑移的能力,用抗滑力与下滑力之比即抗滑移稳定性系数Kc表示。挡土墙的抗滑动稳定系数按下式计算:
式中:G-作用于基底以上的重力(kN),浸水挡土墙的浸水部分应计入浮力;Ey-墙后主动土压力的竖向分量(kN);Ex-墙后主动土压力的水平分量(kN); Ep-墙前被动土压力的水平分量(kN); --墙前被动土压力水平分量的倍(kN);N-作用于基底上合力的竖向分力(kN),浸水挡土墙应计入浸水部分的浮力; --基底倾斜角,基底为水平时, Q1、 Q2--主动土压力分项系数、墙前被动土压力分项系数; --基底与地基间的摩擦系数。
(2)抗倾覆稳定性验算
挡土墙的抗滑移稳定性指抵抗墙身绕墙趾向临空侧转动的能力,用抵抗倾覆稳定性系数K0表示。挡土墙的抗倾覆稳定性系数按下式计算:
ZG-墙身重力、基础重力、基础上填土的重力及作用于墙顶的其他荷载的竖向合力重心到墙趾的距离(m);Zx-墙后主动土压力的竖向分量到墙趾的距离(m);Zy-墙后主动土压力的水平分量到墙趾的距离(m); Zp-墙前被动土压力的水平分量到墙趾的距离(m)。
4、应用实例
工程简介及工程地质条件
兰州市兰秦快速路(忠和至水阜段)傅家窑互通立交工程是兰秦快速路(忠和至水阜段)与连霍高速公路G30相接的出入口立交,立交布设区域位于忠和镇傅家窑大砂沟西侧台地上,根据区域地形及交通流量趋势,采用B型单喇叭型式,兰秦快速路下穿连霍高速公路。本项目中D、E匝道在原有连霍高速路基基础上加宽后与兰秦快速路相接,现有高速坡脚外侧为大砂沟排洪沟。新建D、E匝道设计标高均比大砂沟排洪沟顶面标高高11~16m,若采用自然放坡,坡脚压占排洪沟,无足够的放坡空间。
根据地质调绘、钻探揭露并结合室内岩土土工试验,各土层的主要物理力学性质见表1。
计算模型及结构分析
采用midas有限元软件进行结构计算,挡墙(桩基纵向间距4m)有限元模型如图所示。挡墙承台及桩基均采用6个自由度的梁单元模拟。墙身土侧考虑土的弹性约束,桩基按集中质量法考虑桩土耦合效应,不计承台侧土压力及土的抗力作用。
图 桩基扶壁式挡土墙有限元模型
、持久状况承载能力极限状态检算
根据《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)有关规定,对挡墙墙身、承台和桩基进行承载能力极限状态检算,检算结果见表所示。
挡墙基本组合作用下承台最大剪力为2500kN,小于抗剪承载力3720kN,承台满足抗剪要求。
、持久状况正常使用极限状检算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)有关规定,对挡墙墙身、承台和桩基进行正常使用极限状态检算,检算结果见表,挡墙墙身、桩基均满足正常使用要求。
挡土墙设计
结合本项目的工程需要及地质条件,扶壁式设置高度9m,立壁宽,扶壁厚,扶壁间距为4m;为满足扶壁式挡墙与高低双排桩桩基的连接处的强度要求及保证基底受力均匀,将底板设计成宽、厚为2m的承台(如图及),并根据扶壁设置间距将底板设计成锯齿状,以减少混凝土用量,降低工程造价。同时由于扶壁式挡墙设置于高速公路边坡上面,且地基承载力不足,采用桩桩基不但可以提高挡土墙基底的承载力,还可以起到抗滑作用。根据《建筑桩基技术规范》,单桩竖向极限承载力标准值可按下式估算:Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp;桩基础采用机械钻孔,桩径,桩间距,考虑扶壁式挡土墙附加应力和偏心荷载条件,经计算得:主筋为20根φ20HRB400,箍筋φ12@100HPB300,加强钢筋φ25@2000(HRB400),桩体采用C30混凝土。
图 填方边坡支挡剖面图
图 桩基扶壁式挡土墙设计图
墙后排水设计
大量地面水经挡土墙后填土下渗,若不及时排出,将形成静水压力导致挡土墙后土的抗剪强度降低,土压力增大。桩基扶壁式挡土墙墙后土体排水的具体措施:墙背1m范围内采用袋装砂砾回填,墙背子地面线30cm以上2~3m交错布设外倾4%的仰斜式排水孔,排水孔采用管经100mmPVC管,排水孔进口用透水土工布包裹,排水孔口铺设复合土工膜。
本工程设置的两段桩基扶壁式挡土墙尽可能的减小了挡土墙施工时对左侧连霍高速和右侧大砂沟排洪沟的影响,又减少了工程占地,工程效果良好。
5 结语
桩基扶壁式挡土墙创新地将扶壁墙的设置高度优势和高低双排桩的抗倾覆能力融为一体,既满足了挡土墙的地基承载力、自身整体稳定性,又有效的减小了基坑开挖范围。设置的两段桩基扶壁式挡土墙尽可能的减小了挡土墙施工时对左侧连霍高速和右侧大砂沟排洪沟的影响,又减少了工程占地,效果良好;结构合理、施工简便,在地基持力层较深或施工场地狭窄地段使用更具优势,值得推广应用。
参考文献
[1] JTG D30-2015,公路路基设计规范。北京:人民交通出版社
[2] 井玉国。 超限钢筋混凝土扶壁式挡墙的研究与应用[D].方济南:山东大学,2007.
[3] 王卫华。重力式、悬臂式、扶壁式挡士墙结构优化设计与选型[D].兰州:兰
州理工大学,2005.
[4] 李广信。高等土力学[M].北京:清华大学出版社,
[5] 焦峰。扶壁式挡土墙结构的最优设计[D].兰州:兰州理工大学,2004.
[6] 赵明华。倾斜荷载下基桩的受力研究[D].长沙:湖南大学,2001.