加筋挡土墙施工实例图
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城市道路高填土(18m)加筋格宾挡土墙设计案例作者:李瑜来源:《中国房地产业·中旬》2017年第10期摘要:以学苑路道路工程实例,介绍了复合加筋格宾挡墙的特点,提出了在城市地形复杂情况下如何有序布置支挡结构,合理利用有限空间的挡墙工程设计方案,并利用极限平衡理论,通过加筋土专业设计软件对其进行了稳定性计算与分析,经实践证明施工与应用效果良好,验证了设计方案的可行性。
关键词:道路和边坡工程;加筋格宾;土工格栅;路面荷载;稳定性分析引言:近年来城市建设速度不断加快,质量不断提高,新理念、新思想、新材料的提出与应用越发必要,复合加筋格宾挡墙是一种近年来逐渐被广泛应用的新型的支挡工程,它的主要优点有施工操作简单、工程造价便宜,具有较好的工程性能、绿色环保功能。
目前在国内,该类型挡墙越来越多地被应用于市政、铁路、公路、水利工程等建设中,尤其是在城市道路基础建设中,高填方、高陡坡、高受限路基工程非常多,受到城市建设发展或者环境因素等的制约,传统的路基支挡结构已很难满足要求,复合加筋格宾挡墙作为一种新型的支挡结构工程能够很好地适应于如今的各种需求。
本文主要介绍了复合加筋格宾墙的特点,以临湘市学苑路道路工程高填方边坡的实际应用工程为例,借助参数分析和数值模拟手段揭示土体强度参数、土工格栅加固方式等因素对边坡土压力和稳定性的影响,对路基设计中采用复合加筋格宾挡墙进行了设计计算分析与应用研究。
设计成果对高填方城市道路路基边坡的施工和支护有一定的借鉴意义。
1、设计方案该工程为临湘市学苑路道路工程,其中K0+300-K0+600段道路右侧为填方路堤边坡,地形高差为18m,由于项目位于城市中心紧邻铁路,占地紧张,需采用高大挡墙进行支挡防护,设计上部路面荷载考虑20kPa。
设计采用加筋格宾路肩墙进行支挡,挡墙面墙坡比1:0.15,挡墙底部埋深不得小于1m;加筋格宾挡墙底部需坐落在符合要求的持力层上,否则需根据实际地基土情况以及现场条件进行地基处理。
挡土墙各种案例及做法.最全简介、步入老板最高境界:工作清闲活少干、钱多事少离家近、位高权重责任轻、赚钱赚到手抽筋。
一、挡土墙简介1、定义挡土墙是指支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。
2、各部分的名称在挡土墙横断面中,与被支承土体直接接触的部位称为墙背;与墙背相对的临空的部位称为墙面;与地基直接接触的部位称为基底;与基底相对的、墙的顶面称为墙顶;基底的前端称为墙趾;基底的后端称为墙踵。
3、应用范围路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙:1)陡坡地段;2)为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段;3)可能产生塌方、滑坡的不良地质地段;4)高填方地段;点这免费下载施工技术资料5)水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段;6)为节约用地、减少拆迁或者少占用农田的地段;7)为保护重要建筑物、生态环境或其他特殊需要的地段。
二、挡土墙的分类1、按挡土墙的位置划分1)路堑挡土墙:设置在路堑边坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的山坡,同时可减少挖方数量,降低挖方边坡的高度。
2)路肩挡土墙:设置在路肩部位,墙顶是路肩的组成部分,其用途与路堤墙相同。
它还可以保护临近路线既有的重要建筑物。
3)路堤挡土墙:设置在高填土路提或陡坡路堤的下方,可以防止路堤边坡或路堤沿基底滑动,同时可以收缩路堤坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积。
4)山坡挡土墙:设置在路堑或路堤上方,用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层、破碎岩层或山体滑坡。
5)浸水挡土墙:沿河路堤,在傍水的一侧设置挡土墙,可以防止水流对路基的冲刷和侵蚀,也是减少压缩河床的有效措施。
2、按照挡土墙的结构形式划分1)重力式挡土墙:以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,是我国目前常用的一种挡土墙。
常见的重力式挡土墙高度一般在5~6 m以下,大多采用结构简单的梯形截面形式,对于超高重力式挡土墙(一般指6m以上的挡墙)即有半重力式、衡重力式等多种形式。
重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为以下几种类型:重力式挡土墙和悬臂式挡土墙的示意图:2)薄壁式挡土墙:包括悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙两种。
无面板加筋土挡墙施工工法1.前言加筋土挡墙是一种新型、柔性支挡结构,一般由面板、基础和加筋带三部分组成。
具有结构轻盈、造型美观、节省材料、造价低廉、施工简便、能适应地基变形、对基底承载力要求相对较低等特点。
近年出现的新型无面板加筋土挡墙,由路基填土、埋在土体内的加筋带及包裹于边坡上的土工袋共同组成自稳体系,省去了加筋土挡墙的面板及基础,并克服了加筋土挡墙面板易变形的缺陷,且更适于绿化,是一种很好的绿色环保节能型挡墙,值得推广应用。
2.工艺原理无面板加筋土挡墙又称包裹式加筋土挡墙,墙面由筋带( 土工格栅)反包填土网袋而成,每层土工格栅是由专用连接棒连接形成整体,网袋内填土适宜当地的草籽、灌木、花籽等生长,施工数月后即可形成绿色生态墙面。
为防止反包部分土工格栅日晒老化及迅速绿化墙面,墙面挂三维网喷灌草护坡防护。
边坡在自重和荷载作用下,单元土体产生压缩变形,侧向发生弹性膨胀,随着外荷载的增加和时间的延长,弹形变形越来越大,土体开始产生塑性变形,当变形超过一定时,土体开始失稳破坏。
该墙通过在路堤填料内分层满铺土工格栅,利用土工格栅与填料间的摩擦作用,将侧向变形传给筋带,由于筋带拉伸模量大,土体的侧向变形受到了限制,并随竖向应力增加,侧向限制荷载也成比例地增加。
从分析可看出,无面板加筋土挡墙利用筋带和土间的加筋原理及准粘聚力原理(莫尔一库仑理论),改良了土的力学特性,提高了土体的承压能力,限制了土体侧向位移,实现了路基本体的稳定和安全。
3.工法特点1、属柔性结构, 比传统的刚性结构挡土墙能更好的适应变形, 在不良地基处采用尤能显示其结构上的优势。
抗地震能力强2、能节省工程投资,挡土墙能做得高且陡,能有效的节约用地和填料,具有经济上的优势3、能有效的融入周边环境,绿化,美化,恢复自然生态,有着较好的社会效益施工方便快捷,能缩短施工工期,保证施工质量4。
使用范围1、适合于填方工程,特别是在修筑山区公路,铁路工程的半挖半填处的处理,尤能发挥作用.2、要结合支挡工程的地形地貌及地质条件等进行选择。
装配式拉杆型卸荷板加筋挡土墙施工工法1.前言卸荷板式挡土墙是一种轻型支挡结构,卸荷板可以阻断上墙部分的土压力向下传递,进而减小墙背土压力,具有支护高度高、结构轻、适用地质条件范围广等优点,然而现浇卸荷板挡土墙需要将墙身分为下墙身、卸荷板、上墙身三部分浇筑,整个墙体施工工序复杂,导致现场施工进度缓慢,难以完成既定工期目标。
为此,我司针对集美仁德路(圣岩路—孙坂路段)工程和梵净山环线公路边坡生态修复工程施工招标第四标段的现场施工情况结合装配式理念,将卸荷板式挡土墙分为底板、立臂板及卸荷板三部分在工厂预制,而后运输至现场进行装配施工,卸荷板通过钢杆斜拉配合钢牛腿固定在立臂板上,形成拉杆型卸荷板式挡土墙,并增设土工格栅增强土体的抗拉、抗剪强度,整个挡土墙施工操作简单,装配化程度高,施工完成后的边坡稳定性好。
现将其总结形成“装配式拉杆型卸荷板加筋挡土墙施工工法”,而后在中国公路建设行业协会进行线上评价达到国内先进的水平。
2.特点2.0.1 本工法将卸荷板式挡土墙分为立臂板、底板、卸荷板3个部位在工厂进行预制,而后运输至现场装配施工,整体施工操作简单,可节约大部分工期。
2.0.2本工法采用拉杆型卸荷板式挡土墙,将传统的上墙身、下墙身和卸荷板三个部分优化成立臂板和卸荷板两个部分,通过预埋钢牛腿支撑及可调钢杆斜拉作为永久支撑将卸荷板固定在立臂板上,保证了卸荷板安装的稳定性及后期的卸荷能力。
2.0.3在立臂板中部预埋套管,安装时直接套入底板预留钢筋作为竖向连接定位支撑,并通过底板上预埋的钢板螺栓及立臂板上的钢牛腿布设临时斜撑,在保证立臂板支撑的稳定性前提下,充分利用了预制板材上的既有预埋构件。
2.0.4在分层回填时铺设土工格栅,并将土工格栅与立臂板上预埋的格栅连接件连接,形成加筋挡土墙体系,以达到分散土压力的效果,保证了边坡的稳定性。
2.0.5所有板块外边缘拼接处均预制成企口状,方便后期拼接施工,并在挡土墙内侧加铺一层土工布,提升了挡土墙的防渗性能。
加筋土挡土墙在建筑场地的综合应用在土中加入加筋材料可以提高土体的强度,增强土体的稳定性,使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土方加固方法称为土工加筋技术,形成的结构亦称为加筋土结构。
加筋土工程源于法国,1963年HenriVidal在模型实验中发现,当土中掺有纤维材料时,其强度可明显提高,据此提出加筋土的设计理论。
其工作原理是依靠填料与拉筋之间的摩擦力,来平衡墙面所承受的水平土压力(属加筋土挡墙的内部稳定);并以拉筋、填料的复合结构抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力(即加筋土挡墙外部稳定),从而保证了挡土墙的稳定。
一、加筋土挡墙的结构组成加筋土挡墙由面板、基础、填料、加筋材料、冒石组成,见图一。
(一)面板:一般为钢筋混凝土板,其作用为装饰墙体、挡墙后填料、通过结点将墙体拉力传递给拉筋。
(二)基础:分为面板下的条形基础和拉筋下的基础,条形基础的作用主要是便于安砌墙面板,起支托、定位作用。
条形基础及墙体下的基础都应满足地基承载力的要求。
(三)填料:要求选择易压实、与加筋材料有足够的摩擦力、满足化学和电化学标准的填料。
(四)加筋材料:目前应用的有钢带、钢筋混凝土板带、钢—塑复合土工带(CAT带)和玻璃纤维复合土工带、土工格栅和土工网格及复合土工带等。
(五)帽石:加筋挡土墙根据线路纵坡,用现浇混凝土或浆砌混凝土预制块、浆砌条石做压顶或帽石。
二、加筋土挡墙的破坏形态及基本假定(一)加筋土挡墙的破坏形式可分以为下几种:(1)整个墙体的破坏;(2)土与加筋条之间的摩擦力不足以抵抗侧压力,致使拉筋由土中拔出遭到破;(3)面板及拉筋强度不够引起的破坏;(4)外部稳定性破坏。
(二)基本假定:1.面板承受填料产生的主动土压力,每块面板承受其相应范围内的土压力,将由墙面板上拉筋有效摩阻力———抗拔力来平衡。
2.挡土墙内部加筋体分为滑动区和稳定区,这两分界面为土体的破裂面。
可按图二所示的0.3H折线法来确定。
靠近面板的滑动区内的加筋长度Lf为无效长度;在稳定区内拉筋长度La与填料之间的摩阻力来平衡面板上的水平土压力。
加筋挡土墙技术对高边坡处理工程的稳定性有极大帮助,加筋挡土墙技术可以增加拉筋和填料之间的摩擦力来加大高边坡的摩擦力,保证土体不会移动,由此来提高高边坡的稳定性。
因此加筋挡土墙技术在高边坡处理工程建设中被广泛应用。
一、高边坡加筋挡土墙的设计内容1.墙身。
加筋土挡土墙的拉筋的横向间距为0.5~1.0m,最大不超过1.5m,竖向间距为0.25~0.75m。
前面构件(面板)与拉筋之间可通过连接件(如螺栓、锚头、销钉等)或其他方式(如咬口、焊接、胶合等)连接起来。
2.基础。
施工地基被分为两种:一种是土质地基,一种是岩石地基。
这两种地基进行处理的方法是不同的。
首先来说土质地基,如果实在没有水流冲刷的正常情况下基地埋设深度应在天然地面以下的半米以上,如果是受水流冲刷的情况下,基地埋设深度就要在冲刷线一下1米以外。
对于岩石地基来说,要先将表面的风化层清理掉,然后进行基地埋设。
如果墙趾前地面横坡较大,在基地埋设到岩石层一定深度的同时要留有襟边的宽度,以保证墙趾前地基剪切的完整。
在地基中如果有软土层的存在,若埋深很浅就要换一个位置进行基地埋设,若埋深很深就施打CFG桩或水泥搅拌桩,这样是为了保证基底地基有足够的承载能力。
3.填料。
填料作为加筋土体的主要材料,主要功能是用于产生摩擦力,通常采用透水和性能较好的碎石材料和沙砾。
为了能够增加填料和拉筋之间的摩擦力,要尽量选择饱水内摩擦角超过25°的砂砾材料。
选择材料时最大颗粒不能大于25cm,颗粒粒径超过15cm的比例不能高于25%。
选用聚丙烯土工带填料,不能包含碳酸钠、氯化钙、硫化物、铁离子和锰、铜等化学物质,避免各类化学物质导致聚丙烯土工带出现溶解和老化。
4.沉降缝。
有时候地基会有部分沉降的现象发生,这种现象对墙体会产生不好的影响。
所以针对这一问题采取的措施是在墙高和地基性质突变位置设置两到三厘米宽的沉降缝。
在非岩石地基的区域沉降缝之间的间隔距离是10米到15米之间;而在岩石地基的区域沉降缝的间隔距离可以适当的加大。
工程界一般认为,现代意义上的加筋挡土墙产生于上个世纪60年代。
比较公认的鼻祖是法国建筑师兼工程师亨瑞.瓦达尔(Henri Vidal)。
不过,在土体中加入某种纤维物体,比如树枝,稻草,以改善土坡稳定性的方法,人类很早就知道了。
比如俺老家山区贫困地区仍有使用的土坯,就是加筋土的具体应用。
一千多年前,俺们的老祖宗就建造了树枝加筋水坝。
这是老外替咱考证出来的。
但不要得意。
老外说这个,就象恭维鞭炮是导弹的鼻祖一样,透着假谦虚。
哈哈。
如果俺们自己也是如此心安理得,那就和阿Q标榜祖上也富过没什么区别了。
扯远了扯远了。
回到正题。
加筋挡土墙,国外一般称为MSE Retaining Wall,这是一个体系,包括了墙面材料,加筋材料和回填材料三个主要部分。
对于材料的不同选择,导致了施工工艺和设计分析的不同,而产生了形形色色的加筋挡土墙。
如墙面,可以选择钢丝网,或混凝土预制板;加筋材料可以是钢筋,钢丝网,土工编织物。
俺今天贴的这个实例,采用的是焊接钢丝网。
混凝土面加筋墙俺另外贴。
先看一下完工以后的挡土墙。
材料入场。
该工程使用的钢丝网,钢丝(筋)直径4.5mm-7mm,高度和宽度统一,分别为0.61m和1.22m,长度2.4m-7.32m。
为满足整体稳定性要求,部分墙体需采用更大钢丝网。
最长达12m左右。
堆放场地。
根据钢丝等级,间距,长度等参数的不同,加筋网分为不同的规格。
该工程使用的加筋网有72种类型。
如果不分别堆放,将对后续施工造成很大不便。
抄平,压实地基,铺设首层加筋网。
这张图显示该位置挡土墙存在整体稳定性问题,设计采用了墙底加设岩土锚杆和连系梁。
回填首层。
回填厚度控制在300mm左右,所以对于每层加筋网,需要分两次分别回填和压实。
回填材料最大粒径150mm。
压实密度95%。
压实。
图中为10吨振动压路机。
面层透水材料。
采用150mm碎石。
透水面层宽度300-500mm。
层后铺设土工织布防止
细小土粒流失。
继续铺设第二层回填材料。
相片右侧黑色的就是上面提到的土工织布。
覆盖在透水碎石面层上。
压实后铺设下一层加筋网。
重复上述过程直至完成。
最顶一层加筋网。
区别在于该网片没有面网。
漏了一个重要步骤:背网的安装。
这是一个单独的网片,目的是将加筋网片的面网相互连接在一起。
该步骤和第一层回填交叉进行。
位于墙底部的排水系统。
采用150直径HDPE软管。
白色的外包有过滤网。
最后发一张完成后的图。
该桥为三跨。
桥两端均有挡土墙。
对了,俺这些图可是大年初二发的。
斑竹记得发压岁钱啊。
有些没明白的地方,请熟悉的朋友指教
一钢筋网纵向筋的作用是什么呢?一段一段的长度并没多长
二面层怎么处理的?图上没有看出来,是干挂混凝土板还是喷射混凝土?
1,我理解你说的纵向筋,是平行于墙面的。
不过我们管这个叫横向筋。
长向的那个才叫纵向筋。
俺们工程使用的网片,每个宽度1.22米,所以横向筋的长度都是1.22。
我理解你说的一段一段就是这个意思。
这些横向筋的作用至少有
a,增加抗拔力。
纵向筋主要是依靠与土体之间的摩擦力抗拔,而横向筋的加入,可以
大大改善网片抗拔能力。
想象一下,把网片埋土里,横向筋前搁块小石头,周围压实,再想拔出来是不是就要难得多?试验也证明了网状结构比单独的纵向筋抗拔能力强很多。
b,协调变形,而且可以在纵向筋之前传力,提高网片的整体受力性能。
c,便于施工。
2,关于面层,yu版没有仔细读我一楼的介绍贴巴?呵呵。
筋网以及其后的透水碎石就是最后的面层。
见一楼的图片。
不用再喷混凝土或者其他。
从图片看,给工程应是个永久工程。
类似于锚定板挡墙,边坡的直立主要依靠网片的作用。
请教楼主:工程的耐久性性,特别是钢丝的锈蚀如何考虑?
这是永久挡土结构。
设计使用寿命75年。
第一张照片中的挡土墙已经完工。
面层是钢丝网,网后透水碎石层。
从结构设计的角度来说这样的设计完全满足要求。
但从安全和美学的角度来说却有问题。
所以这类挡土结构经常用于高速公路无人区段,临时结构等。
另外Fle_Flo说的锈蚀问题。
如果大家看图仔细,就能看出这些钢丝网是镀锌的。
镀锌层在一定酸碱度环境中的锈蚀速度是有试验统计的。
现在手里没这份资料。
大概是一年10几个微米的样子。
所以设计时,需要有足够厚度的镀锌层,以保证使用寿命。