第三章 路基加固工程.ppt

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1、第三章第三章路基加固工程路基加固工程挡土墙挡土墙是支承路基填土或山坡土体是支承路基填土或山坡土体,防止填土防止填土或土体变形失稳或土体变形失稳,而承受侧向土压力的建筑物。而承受侧向土压力的建筑物。目前目前,我国多采用我国多采用重力式挡土墙重力式挡土墙(图图31)。这种挡土墙。这种挡土墙在土压力作用下的稳定性在土压力作用下的稳定性主要靠墙身的自重及墙顶的主要靠墙身的自重及墙顶的恒载恒载来维持。属于重力式挡土墙范畴的另一种型式是来维持。属于重力式挡土墙范畴的另一种型式是衡重式挡土墙衡重式挡土墙。近二十年来近二十年来,随着新型结构的发展随着新型结构的发展,出现了许多新型支出现了许多新型支挡建筑物挡建

2、筑物,采用采用钢筋混凝土构件组成轻型挡土墙钢筋混凝土构件组成轻型挡土墙，如，如悬悬臂式挡土墙臂式挡土墙、扶臂式挡土墙扶臂式挡土墙、锚杆挡土墙锚杆挡土墙、锚定板挡锚定板挡土墙土墙以及以及加筋土挡土墙加筋土挡土墙等。这类结构一般均具有圬工等。这类结构一般均具有圬工省、造价低、便于拼装、简化施工等优点。省、造价低、便于拼装、简化施工等优点。第一节第一节重力式挡土墙重力式挡土墙一、重力式挡土墙的构造一、重力式挡土墙的构造重力式挡土墙重力式挡土墙(包括衡重式挡土墙包括衡重式挡土墙),其各部构其各部构造如图造如图3-1所示。所示。图图31重力式挡土墙的构造重力式挡土墙的构造重力式挡土墙类型重力式挡土墙类型

3、根据挡土墙在根据挡土墙在路基横断面上的位置路基横断面上的位置可分为：可分为：路肩墙路肩墙(墙顶置于路肩墙顶置于路肩)路堤墙路堤墙(支撑路堤边坡支撑路堤边坡,墙顶以上尚有一定的填土高度墙顶以上尚有一定的填土高度)路堑墙路堑墙(用于稳定路堑边坡的用于稳定路堑边坡的)图图32挡土墙类型挡土墙类型(一一)墙身构造墙身构造重力式挡土墙墙身可采用重力式挡土墙墙身可采用石砌石砌、混凝土块混凝土块砌体砌体、片石混凝土或混凝土片石混凝土或混凝土。其圬工标号。其圬工标号及适用范围见表及适用范围见表31。重力式挡土墙圬工标号及适用范围重力式挡土墙圬工标号及适用范围表表31墙胸坡度墙胸坡度在在地形陡峻地形陡峻的山区铁

4、路的山区铁路,一般取为一般取为1 0.051 0.20;在在平缓地段平缓地段一般采用一般采用1 0.201 0.35较为经济。较为经济。墙背坡度墙背坡度应根据应根据施工开挖与回填数量施工开挖与回填数量、地形地质条件地形地质条件以及以及回填回填前墙身的稳定性前墙身的稳定性等因素确定。等因素确定。衡重式挡土墙多采用衡重式挡土墙多采用陡立的胸坡陡立的胸坡;其墙背坡度其墙背坡度,上上墙通常为墙通常为1 0.251 0.45,下墙一般为下墙一般为1 0.25。(二二)沉降缝与伸缩缝沉降缝与伸缩缝沉降缝沉降缝：为避免因为避免因地基不均匀沉陷地基不均匀沉陷而引起墙身开裂而引起墙身开裂,须须根据地基地质条件的

5、变异和墙高、墙身断面的根据地基地质条件的变异和墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝。变化情况设置沉降缝。伸缩缝伸缩缝：为了防止圬工砌体因为了防止圬工砌体因收缩硬化收缩硬化和和温度变化温度变化而产而产生裂缝生裂缝,应设置伸缩缝。应设置伸缩缝。设计时设计时,一般将沉降缝与伸缩一般将沉降缝与伸缩缝合并设缝合并设置置,沿线路方向每隔沿线路方向每隔1025m设置一道设置一道,兼兼起两者的作用。起两者的作用。沉降缝与伸缩缝的缝宽为沉降缝与伸缩缝的缝宽为23cm,缝内填塞缝内填塞沥青麻筋沥青麻筋或或沥青木板沥青木板等材料等材料,沿内、外、顶沿内、外、顶三边填塞的深度不小于三边填塞的深度不小于0.2m。当墙背后

6、为岩石路堑或填石路堤时当墙背后为岩石路堑或填石路堤时,可设置空缝。可设置空缝。图图33挡土墙正面图挡土墙正面图(三三)排水措施排水措施主要包括主要包括:1.设置设置地面排水沟地面排水沟,截引地表水。截引地表水。2.夯实夯实回填土顶面回填土顶面和和地表松土地表松土,防止雨水和地面防止雨水和地面水下渗水下渗,必要时可加设铺砌。必要时可加设铺砌。3.设置一排或数排墙身设置一排或数排墙身泄水孔泄水孔(图图34)。图图34泄水孔的尺寸：泄水孔的尺寸：方孔：方孔：一般为一般为5cm10cm、10cm10cm、15cm20cm的方孔的方孔圆孔：圆孔：直径为直径为510cm的圆孔。的圆孔。孔眼间距孔眼间距23

7、m,上下左右交错设置。上下左右交错设置。最下一排泄水孔应高出地面最下一排泄水孔应高出地面,如为路堑挡土如为路堑挡土墙墙,应高出侧沟内水位应高出侧沟内水位0.3m;浸水挡土墙浸水挡土墙的泄水孔应高出常水位的泄水孔应高出常水位0.3m。对对12m以上的高挡土墙以上的高挡土墙,在有在有冻结和春融冻结和春融现象现象的地区的地区,应根据具体情况应根据具体情况加密泄水孔加密泄水孔。当墙后填料为当墙后填料为渗水性土渗水性土时时,挡土墙泄水孔的设置挡土墙泄水孔的设置如图如图34(a)、(b)所示。所示。若墙后填料的若墙后填料的透水性不良透水性不良,为了防止孔道淤塞为了防止孔道淤塞,泄泄水孔的进口处应设水孔的进

8、口处应设反滤层反滤层,在墙后最低一排泄水在墙后最低一排泄水孔至墙顶以下孔至墙顶以下0.5m的范围内填筑不小于的范围内填筑不小于0.3m厚的砂夹卵石等厚的砂夹卵石等渗水材料渗水材料(图图34(c)、(d)。图图34(四四)基础埋置深度基础埋置深度挡土墙基础的埋置深度挡土墙基础的埋置深度,对土质地基一般应对土质地基一般应符合下列要求符合下列要求:1.无冲刷无冲刷时时,应在应在地面地面以下至少以下至少1m;2.有冲刷有冲刷时时,应在应在冲刷线冲刷线以下至少以下至少1m;3.风化后强度锐减的地基风化后强度锐减的地基,应在地面以下至少应在地面以下至少1.5m(包括换填的砂石垫层厚度在内包括换填的砂石垫层

9、厚度在内);4.位于位于冻结线冻结线以下不少于以下不少于0.25m(不冻胀类土除不冻胀类土除外外);土的冻结深度超过土的冻结深度超过1m时时,可采用可采用1.25m,但但基底必须填筑一定厚度的砂石垫层。基底必须填筑一定厚度的砂石垫层。基础埋置在基础埋置在基岩基岩或或砂石类土地基砂石类土地基上时上时,可可不考虑冻结深度不考虑冻结深度的影响的影响,但应但应清除表面风清除表面风化层化层。这时。这时,基础嵌入地基的尺寸应符合表基础嵌入地基的尺寸应符合表32的要求。的要求。基础嵌入地基尺寸表32二、重力式挡土墙的施工二、重力式挡土墙的施工(一一)明挖基坑明挖基坑1.开挖前开挖前,应在上方作好应在上方作好

10、截、排水设施截、排水设施。雨天坑。雨天坑内积水应随时排干。内积水应随时排干。2.复查核对复查核对基础地质条件基础地质条件。挖基时遇到。挖基时遇到地质不良地质不良,承载力不足承载力不足的地基的地基,应通过设计采取措施据以施应通过设计采取措施据以施工。工。3.墙基位于墙基位于斜坡地面斜坡地面时时,其趾部埋入深度和距地其趾部埋入深度和距地面水平距离应同时符合规定要求面水平距离应同时符合规定要求;墙基高程不能墙基高程不能满足设计要求时满足设计要求时,应通过变更设计后施工。应通过变更设计后施工。4.采用采用倾斜基底倾斜基底时时,应准确挖凿应准确挖凿,不得用填补方法不得用填补方法筑成斜面筑成斜面。(二二)

11、砌筑基础砌筑基础1.砌筑前砌筑前,应将基底应将基底表面风化、松软土石清除表面风化、松软土石清除。2.硬石基坑中的基础硬石基坑中的基础,宜宜紧靠坑壁砌筑紧靠坑壁砌筑,并插浆塞并插浆塞满间隙满间隙,使与地层结为一体。使与地层结为一体。为防水下渗软化地基为防水下渗软化地基,降低其承载力降低其承载力:(1)雨季在土质或易风化软石基坑中砌筑基础雨季在土质或易风化软石基坑中砌筑基础,应于基应于基坑挖好后坑挖好后,立即立即满铺砌筑一层满铺砌筑一层。(2)采用台阶式基础时采用台阶式基础时,台阶转折处台阶转折处不得砌成竖向通缝不得砌成竖向通缝;砌体与台阶壁间的缝隙应插浆塞满。砌体与台阶壁间的缝隙应插浆塞满。(3

12、)应随砌筑分层应随砌筑分层回填压实回填压实。(三三)砌筑墙身砌筑墙身1.砌出地面后应砌出地面后应即回填夯实即回填夯实,并作好其并作好其顶面排顶面排水、防渗设施水、防渗设施。2.伸缩缝伸缩缝与与沉降缝沉降缝内两侧壁应内两侧壁应平齐无搭叠平齐无搭叠。缝。缝中防水材料应按要求中防水材料应按要求深度深度塞填紧密。塞填紧密。3.泄水孔泄水孔应在应在砌筑墙身砌筑墙身时留置。做泄水孔时时留置。做泄水孔时,应同时做好应同时做好墙背反滤、防渗隔水墙背反滤、防渗隔水设施。设施。4.挡土墙栏杆、检查梯或台阶应连接牢固挡土墙栏杆、检查梯或台阶应连接牢固,外外观整齐观整齐;钢铁杆件应及时涂漆。钢铁杆件应及时涂漆。(四四

13、)施工其他注意问题施工其他注意问题1.挡土墙一般均在挡土墙一般均在墙体与岩土坡体暂时稳定状态墙体与岩土坡体暂时稳定状态下或不宜暴露过久的工作面下或不宜暴露过久的工作面上施工上施工;要求要求连续连续作业作业,尽速达到预计的力学平衡条件尽速达到预计的力学平衡条件;防止水的危害防止水的危害,避免坡体或地基产生变形、坍塌或降低避免坡体或地基产生变形、坍塌或降低其自持或承载能力。其自持或承载能力。综上所述综上所述:挡土墙应挡土墙应随开挖随开挖、随下基随下基、随砌筑随砌筑或或安装墙身安装墙身,并做好并做好墙后排水设施墙后排水设施,及时回填或填筑及时回填或填筑路堤。路堤。在岩体破碎或土质松软、有水地段修建挡

14、土墙在岩体破碎或土质松软、有水地段修建挡土墙,宜在宜在旱旱季季施工施工;并应按结构要求适当分段并应按结构要求适当分段,集中施工。不应长集中施工。不应长段拉开挖基。段拉开挖基。2.修建挡土墙应按铁道部现行的修建挡土墙应按铁道部现行的铁路混凝土及铁路混凝土及砌石工程施工规范砌石工程施工规范进行施工控制和质量检验。进行施工控制和质量检验。挡土墙背后的填料及其填筑、压实应按挡土墙背后的填料及其填筑、压实应按铁路路铁路路基施工规范基施工规范有关规定执行。为保持墙的整体性有关规定执行。为保持墙的整体性和防水流渗入墙背产生不利影响。挡土墙端部伸和防水流渗入墙背产生不利影响。挡土墙端部伸入路堤或嵌入地层部分应

15、与墙体结合一起砌筑。入路堤或嵌入地层部分应与墙体结合一起砌筑。路堑挡土墙顶面应抹平与边坡相接路堑挡土墙顶面应抹平与边坡相接;其间空隙应其间空隙应予填实并封严。予填实并封严。3.挡土墙与桥台、隧道洞门连接时挡土墙与桥台、隧道洞门连接时,应协调配合应协调配合施工施工;必要时应加临时支撑必要时应加临时支撑,保证相接填方或地基保证相接填方或地基土层的稳定。土层的稳定。4.挡土墙基础如置于挡土墙基础如置于基岩基岩时时,应应清除表层风化部清除表层风化部分分;如置于土层时如置于土层时,不应放在软土不应放在软土,松土和未经处松土和未经处理的回填土上。理的回填土上。5.挡土墙墙后地面横坡陡于挡土墙墙后地面横坡陡

16、于1 5时时,应应先处理填先处理填方基底方基底(铲除草皮和开挖台阶等铲除草皮和开挖台阶等),然后填土然后填土,以免以免填方顺原地面滑动。填方顺原地面滑动。6.浸水挡土墙墙后应尽量采用浸水挡土墙墙后应尽量采用渗水土渗水土填筑填筑,以利以利迅速渲泄积水迅速渲泄积水,减少由于水位涨落引起的动水压减少由于水位涨落引起的动水压力。在采用围堰施工地段力。在采用围堰施工地段,宜在宜在枯水枯水季节施工季节施工,一一般应般应分段分段开挖开挖,避免过多挤压河身避免过多挤压河身,加剧冲刷。加剧冲刷。7.砌筑挡土墙时砌筑挡土墙时,不得做成水平通缝不得做成水平通缝。墙趾台阶。墙趾台阶转折处转折处,不得做成竖直通缝。不得

17、做成竖直通缝。第二节第二节悬臂式和扶壁式挡土墙悬臂式和扶壁式挡土墙悬臂式和扶壁式挡土墙是一种轻型支挡建悬臂式和扶壁式挡土墙是一种轻型支挡建筑物。它依靠筑物。它依靠墙身自重墙身自重和和墙底板以上填筑土体墙底板以上填筑土体(包括列车荷载包括列车荷载)的重量的重量维持挡土墙的稳定。适维持挡土墙的稳定。适用于用于石料缺乏石料缺乏,地基承载力较低的填方地基承载力较低的填方中。中。图图35悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙图图36扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙一、悬臂式挡土墙构造一、悬臂式挡土墙构造悬臂式挡土墙由悬臂式挡土墙由立臂立臂和和墙底板墙底板组成。组成。墙高一般不大于墙高一般不大于6m。当墙高大于当墙高大于4m时

18、时,宜在立臂前设置宜在立臂前设置加劲肋加劲肋。为了增加挡土墙的抗滑稳定性为了增加挡土墙的抗滑稳定性,减少墙踵板的长减少墙踵板的长度度,通常在墙踵板的中部设置通常在墙踵板的中部设置凸榫凸榫(防滑键防滑键)。(一一)立立臂臂立臂为锚固于墙底板的立臂为锚固于墙底板的悬悬臂梁臂梁。为了便于施工为了便于施工,立臂的背坡一般立臂的背坡一般为为竖直竖直,胸坡应根据胸坡应根据强度和刚度强度和刚度等要求确定等要求确定,一般为一般为1 0.021 0.05。墙顶的最小厚度通常采用墙顶的最小厚度通常采用1525cm,路肩式挡土墙墙顶路肩式挡土墙墙顶的厚的厚度不宜小于度不宜小于20cm。当墙身较高时当墙身较高时,宜在

19、立臂的下部宜在立臂的下部将将截面加厚截面加厚。(二二)墙底板墙底板墙底板通常为墙底板通常为水平水平设置。设置。当墙身受抗滑稳定控制时当墙身受抗滑稳定控制时,多采多采用用凸榫凸榫基础。基础。墙底板由墙底板由墙踵板墙踵板和和墙趾板墙趾板两部两部分组成。分组成。墙踵板墙踵板：顶面水平顶面水平,其长度由其长度由全墙的抗滑稳定检算全墙的抗滑稳定检算确定确定,并应具有一定的刚度并应具有一定的刚度,通常为墙高的通常为墙高的1/121/10,且不应且不应小于小于30cm。墙趾板墙趾板：长度根据：长度根据全墙的倾覆稳定全墙的倾覆稳定、基底应力基底应力和和偏心距偏心距等条件确定。墙趾板与立臂衔接处的厚度与墙踵板相

20、同、等条件确定。墙趾板与立臂衔接处的厚度与墙踵板相同、朝墙趾方向一般设置向下倾斜的坡度朝墙趾方向一般设置向下倾斜的坡度,墙趾端的最小厚度墙趾端的最小厚度为为30cm。(三三)凸凸榫榫凸榫的高度凸榫的高度,应根据凸榫前应根据凸榫前土体的被动土压力能够满土体的被动土压力能够满足足全墙的抗滑稳定要求全墙的抗滑稳定要求而而定。定。凸榫的厚度凸榫的厚度除了满足除了满足混凝混凝土的直剪和抗弯土的直剪和抗弯的要求以的要求以外外,为了便于施工为了便于施工,还不应还不应小于小于30cm。二、扶壁式挡土墙的构造二、扶壁式挡土墙的构造扶壁式挡土墙由扶壁式挡土墙由墙面板墙面板、墙趾板墙趾板、墙踵板墙踵板和和扶壁扶壁组

21、组成成,通常还设置通常还设置凸榫凸榫。墙。墙高一般不宜大于高一般不宜大于10m。墙趾板和凸榫的构造与悬墙趾板和凸榫的构造与悬臂式挡土墙相同。臂式挡土墙相同。墙面板通常为墙面板通常为等厚的竖直等厚的竖直板板,与扶壁和墙踵板与扶壁和墙踵板固结固结相连相连。三、悬臂式与扶壁式挡土墙的施工三、悬臂式与扶壁式挡土墙的施工悬臂式与扶壁式挡土墙均应设置悬臂式与扶壁式挡土墙均应设置沉降缝沉降缝、伸缩缝伸缩缝,沉降缝、伸缩缝的沉降缝、伸缩缝的间距间距不应大于不应大于20m。沉降缝、泄水孔的设置与重力式挡墙。沉降缝、泄水孔的设置与重力式挡墙的要求相同。的要求相同。墙身混凝土标号墙身混凝土标号不宜低于不宜低于200

22、号号,受力钢筋受力钢筋直径直径不应小于不应小于12mm。墙后填土应在墙后填土应在墙身混凝土的强度墙身混凝土的强度达到设计达到设计强度的强度的70%方可进行。方可进行。填料应填料应分层夯实分层夯实,反滤层反滤层应在填筑过程中及应在填筑过程中及时施工。时施工。立臂的混凝土是在立臂的混凝土是在墙底板部分混凝土凝固墙底板部分混凝土凝固以后才进行灌注的以后才进行灌注的,因而在立臂底面形成一因而在立臂底面形成一施工缝。施工缝。较好办法是把较好办法是把立臂下部几寸高的混凝土与墙底立臂下部几寸高的混凝土与墙底板部分同时灌注板部分同时灌注。混凝土灌注后。混凝土灌注后,将层面上的将层面上的残渣除去残渣除去,并将此

23、层面并将此层面凿毛凿毛。这一小部分立臂。这一小部分立臂可以作为立臂的可以作为立臂的模板底部定位模板底部定位之用。之用。第三节第三节锚杆挡土墙锚杆挡土墙锚杆挡土墙是由锚杆挡土墙是由钢筋混凝土墙面钢筋混凝土墙面和和锚杆锚杆组成组成的支挡建筑物。它依靠锚固在的支挡建筑物。它依靠锚固在稳定地层稳定地层内的内的锚杆锚杆所提供的所提供的拉力拉力维持挡土墙的平衡。维持挡土墙的平衡。适用范围：适用范围：多用于一般地区多用于一般地区较完整岩石地段较完整岩石地段的支挡工程的支挡工程,也可作为也可作为地下工程的临时支护地下工程的临时支护。在在高边坡高边坡的情况下的情况下,锚杆挡土墙可以锚杆挡土墙可以自上而自上而下逐

24、级施工下逐级施工,避免边坡坍塌避免边坡坍塌,有利于施工的安全。有利于施工的安全。锚杆挡土墙的结构形式锚杆挡土墙的结构形式锚杆挡土墙的结构形式主要有锚杆挡土墙的结构形式主要有柱板式柱板式和和板壁式板壁式两种。两种。柱板式锚杆挡土墙柱板式锚杆挡土墙,一般采用一般采用灌浆锚杆灌浆锚杆,它具有它具有较大的抗拔力较大的抗拔力,可用作路堑挡土墙可用作路堑挡土墙,也可用于陡坡路堤。也可用于陡坡路堤。板壁式锚杆挡土墙板壁式锚杆挡土墙,一般由一般由钢筋混凝土板钢筋混凝土板和楔缝式锚杆和楔缝式锚杆组成组成,多用于岩石边坡的防多用于岩石边坡的防护加固。护加固。一、柱板式锚杆挡土墙的构造一、柱板式锚杆挡土墙的构造柱板

25、式锚杆挡土墙柱板式锚杆挡土墙,由由肋柱肋柱、挡土板挡土板和和灌浆锚灌浆锚杆杆组成。组成。可以采用可以采用拼装拼装式式,也可也可以就地以就地灌注灌注。为便于施工为便于施工,一般为一般为直直立立式式,根据不同的地形根据不同的地形地质条件地质条件,锚杆挡土墙锚杆挡土墙可设计为可设计为单级单级和和多级多级。多级墙上、下两级之间多级墙上、下两级之间应设置应设置平台平台,平台的宽平台的宽度一般不小于度一般不小于1.5m,每级墙的高度一般不宜每级墙的高度一般不宜大于大于6m。图图37两级柱板式锚杆挡土墙示意图两级柱板式锚杆挡土墙示意图(一一)灌浆锚灌浆锚杆杆灌浆锚杆俗称大锚杆灌浆锚杆俗称大锚杆,采用钻机钻孔

26、。采用钻机钻孔。一般沿一般沿水平向下水平向下倾斜倾斜1045,直径为直径为100150mm,间距不小于间距不小于2.0m。孔内安放钢筋或钢丝束孔内安放钢筋或钢丝束,用用灌注水泥砂浆灌注水泥砂浆的方法的方法,使其使其锚固于稳定的地层内。锚固于稳定的地层内。水泥砂浆的标号一般不低于水泥砂浆的标号一般不低于300号。号。灌浆锚杆也可用于土层。但由于土层与锚杆间的灌浆锚杆也可用于土层。但由于土层与锚杆间的握固力较低握固力较低,尚需采用尚需采用扩孔和加压灌浆扩孔和加压灌浆等方法等方法,以以提高锚杆的抗拔力。提高锚杆的抗拔力。(二二)肋肋柱柱肋柱的间距肋柱的间距视工地的视工地的起吊能力起吊能力和和锚杆的抗

27、拔锚杆的抗拔力力而定而定,可选用可选用23m。肋柱的截面肋柱的截面多为矩形多为矩形,也可设计为也可设计为T形。形。为安放挡土板和设置锚杆孔为安放挡土板和设置锚杆孔,截面的宽度不宜小截面的宽度不宜小于于30cm。每根肋柱根据其高度可布置每根肋柱根据其高度可布置23层锚杆层锚杆,其位置其位置应尽量使肋柱所受的应尽量使肋柱所受的弯矩分布均匀弯矩分布均匀。肋柱的底端肋柱的底端视地基的强度和埋置深度视地基的强度和埋置深度,一般设一般设计为计为自由端自由端和和铰支端铰支端,如基础埋置较深如基础埋置较深,且为且为坚硬岩石时坚硬岩石时,也可设计为固结端。也可设计为固结端。(三三)挡土挡土板板挡土板可采用钢筋混

28、凝土挡土板可采用钢筋混凝土槽形板槽形板,空心板空心板和和矩形板矩形板。矩形板的矩形板的厚度厚度一般不得小于一般不得小于15cm。挡土板两端与肋柱的挡土板两端与肋柱的搭接长度搭接长度,不得小于不得小于10cm。(四四)锚杆钢筋的防锈锚杆钢筋的防锈目前国内采用以目前国内采用以防锈油漆防锈油漆(或船底漆或船底漆)为为底漆底漆,再包扎再包扎两层沥青玻璃丝布两层沥青玻璃丝布的方法。的方法。国外采用国外采用二次灌浆二次灌浆,并研究使用在钢筋并研究使用在钢筋外的波形塑料套管内充填外的波形塑料套管内充填高强度环氧树脂高强度环氧树脂和和聚脂树脂聚脂树脂以及各种不同形式的以及各种不同形式的双套管双套管和和复式锚杆

29、复式锚杆等。等。二、锚杆挡土墙施工二、锚杆挡土墙施工(一一)灌浆锚杆的施工灌浆锚杆的施工1.施工准备施工准备(1)锚杆施工前应根据设计要求作好钢筋、水泥、锚杆施工前应根据设计要求作好钢筋、水泥、砂子的砂子的备料备料工作工作,合理选用合理选用钻孔机具钻孔机具及其配套设及其配套设备。备。(2)平整场地、开挖边坡、修筑施工便道、搭设平整场地、开挖边坡、修筑施工便道、搭设钻机平台等钻机平台等,并进行锚杆技术交底并进行锚杆技术交底,了解了解锚杆排数锚杆排数,孔位高低、孔距、孔深、锚杆及锚固件型式孔位高低、孔距、孔深、锚杆及锚固件型式。(3)进行进行施工放线施工放线,定出肋柱的基线桩和各个锚杆定出肋柱的基

30、线桩和各个锚杆孔的孔位孔的孔位,并应进行抽查核对。并应进行抽查核对。(4)开孔前应将施工时使用的水泥、砂子按设计开孔前应将施工时使用的水泥、砂子按设计规定的配合比作规定的配合比作砂浆强度试验砂浆强度试验,锚杆对焊或帮焊锚杆对焊或帮焊均需做钢筋焊接强度试验均需做钢筋焊接强度试验,验证能否满足设计要验证能否满足设计要求。求。2.钻钻孔孔根据设计所确定的根据设计所确定的锚杆孔位锚杆孔位、孔径孔径、长度长度与与倾斜度倾斜度进行钻孔。进行钻孔。(1)钻孔机具钻孔机具:在硬质岩层中采用在硬质岩层中采用气动冲击钻气动冲击钻,效率最高。在风化破碎效率最高。在风化破碎的岩层中的岩层中,由于成块的岩屑不易吹出由于

31、成块的岩屑不易吹出,冲击钻头在风化冲击钻头在风化岩层中经常卡钻岩层中经常卡钻,应采用应采用提取岩芯的旋转钻方法提取岩芯的旋转钻方法进行钻进行钻孔。孔。(2)钻孔直径钻孔直径:一般为一般为100130mm。如用地质钻机钻孔也可用。如用地质钻机钻孔也可用146mm钻头开孔。用风枪钻孔时钻头开孔。用风枪钻孔时,其直径最大可达其直径最大可达50mm左右。由于钻孔内需左右。由于钻孔内需放置锚杆钢筋放置锚杆钢筋,因此钻孔时应因此钻孔时应尽可能保持尽可能保持孔壁顺直孔壁顺直。(3)洗洗孔孔钻孔钻完后钻孔钻完后,应用应用清水清水在钻孔内进行充分的冲洗在钻孔内进行充分的冲洗,以便以便将将岩粉清出孔外岩粉清出孔外

32、。然后用。然后用压缩空气压缩空气将孔内积水吹干。将孔内积水吹干。3.插入锚杆插入锚杆(1)预制锚杆预制锚杆:插入钻孔的锚杆要求插入钻孔的锚杆要求顺直顺直,并应并应除锈除锈。(2)焊接焊接:锚杆焊接可采用对焊锚杆焊接可采用对焊,亦可用亦可用电焊电焊在工地帮焊在工地帮焊焊接焊接,帮焊时采用帮焊时采用T55电焊条。电焊条。(3)锚杆钢筋插入钻孔锚杆钢筋插入钻孔:插入锚杆时应将插入锚杆时应将灌浆管灌浆管与与锚杆钢筋锚杆钢筋同时放至钻孔底部；同时放至钻孔底部；一般情况要求一般情况要求洗孔洗孔后后,立即立即插入锚杆；插入锚杆；插入时将锚杆有插入时将锚杆有支架支架的一面向下方。的一面向下方。若钻孔时使用若钻

33、孔时使用套管套管,则在插入钢筋后再将套管拔出则在插入钢筋后再将套管拔出,然后然后灌浆。灌浆。4.灌灌浆浆(1)设备设备:搅拌机搅拌机,压浆机压浆机,磅秤磅秤。(2)配制砂浆配制砂浆:为了使砂浆能在灌浆管中为了使砂浆能在灌浆管中流流通通,并使并使砂浆的强度砂浆的强度达到达到30MPa左右左右,宜宜采用灰砂比采用灰砂比1 1(或或1 0.5)(重量比重量比),水灰比水灰比0.40.5。(3)灌浆：用灌浆：用压缩空气压缩空气灌浆时灌浆时,压力不宜过压力不宜过大大,以免吹散砂浆。以免吹散砂浆。(4)灌浆完成后灌浆完成后,将将灌浆管灌浆管、压浆管压浆管、搅拌搅拌机机等用清水冲洗干净。等用清水冲洗干净。5

34、.钢筋防锈钢筋防锈钻孔内的锚杆用钻孔内的锚杆用水泥砂浆水泥砂浆保护保护,钻孔外钻孔外的锚杆目前多在的锚杆目前多在钢筋表面涂防锈底漆钢筋表面涂防锈底漆(可采可采用富锌漆或船底漆用富锌漆或船底漆),并用并用两层沥青玻璃布两层沥青玻璃布包扎包扎,一般情况下能起到防锈的良好效果。一般情况下能起到防锈的良好效果。特别注意：特别注意：锚杆孔口锚杆孔口及与及与肋柱联接处肋柱联接处的防锈质量的防锈质量,包扎的防锈层如局部碰撞发生破坏包扎的防锈层如局部碰撞发生破坏,应加以应加以补救。补救。(二二)其他注意的问题其他注意的问题(1)肋柱肋柱和和墙面板墙面板采用的采用的混凝土标号混凝土标号不应小于不应小于200号号

35、,锚孔灌浆锚孔灌浆的的砂浆标号砂浆标号不应小于不应小于300号。号。(2)肋柱的基础肋柱的基础应采用应采用150号混凝土或号混凝土或75号水泥号水泥浆砌片石浆砌片石,在分级挡土墙之间的平台顶面在分级挡土墙之间的平台顶面,宜用宜用150号混凝土封闭，其厚度为号混凝土封闭，其厚度为0.15m,并以并以2%横向坡度倾向线路。横向坡度倾向线路。(3)锚杆锚杆未锚入地层部分未锚入地层部分,必须做好必须做好防锈处理防锈处理,在在除锈后除锈后,涂除锈油漆两遍涂除锈油漆两遍,再用沥青玻璃纤维缠裹再用沥青玻璃纤维缠裹两层。两层。第四节第四节锚定板挡土墙锚定板挡土墙锚定板挡土墙锚定板挡土墙,是一种适用于是一种适用

36、于填方填方的的轻轻型型挡土结构。挡土结构。它由它由墙面系墙面系、钢拉杆钢拉杆、锚定板锚定板和和填料填料组成组成,依靠埋置在填料中的锚定板所提供的依靠埋置在填料中的锚定板所提供的抗拔抗拔力力维持挡土墙的稳定。维持挡土墙的稳定。其主要特点是其主要特点是结构轻结构轻、柔性大柔性大、占地少占地少、圬工省圬工省、造价低造价低。锚定板挡土墙锚定板挡土墙锚定板挡土墙锚定板挡土墙一、锚定板挡土墙类型一、锚定板挡土墙类型锚定板挡土墙主要有锚定板挡土墙主要有:肋柱式肋柱式和和无肋柱式无肋柱式两种。两种。肋柱式锚定板挡土墙肋柱式锚定板挡土墙的墙面系由的墙面系由肋柱肋柱和和挡土板挡土板组成。组成。锚定板的面积较大锚定

37、板的面积较大,拉杆较长拉杆较长,挡土墙的变形量较小挡土墙的变形量较小,可用作可用作路肩、路堤挡土墙。但在浸水地区使用时路肩、路堤挡土墙。但在浸水地区使用时,应有相应的处理应有相应的处理措施。措施。无肋柱式锚定板挡土墙无肋柱式锚定板挡土墙的墙面由的墙面由钢筋混凝土板钢筋混凝土板组成。组成。外形美观外形美观,施工简便施工简便,多用于城市交通的支挡建筑工程。多用于城市交通的支挡建筑工程。武昌车站锚定板挡墙（肋柱式）武昌车站锚定板挡墙（肋柱式）肋柱式锚定板挡土墙肋柱式锚定板挡土墙无肋柱式挡土墙无肋柱式挡土墙整体结构的内部，存在着相互作用的内力，这些整体结构的内部，存在着相互作用的内力，这些内力必须互相

38、平衡，才能保证结构内部的稳定。内力必须互相平衡，才能保证结构内部的稳定。作用于作用于墙面上的墙面上的土压力土压力、拉杆的拉力拉杆的拉力和和锚定扳的锚定扳的抗拔抗拔力力二、锚定板挡土墙受力分析二、锚定板挡土墙受力分析在锚定板挡土墙中，一在锚定板挡土墙中，一方面填土对墙面产生方面填土对墙面产生主主动土压力动土压力，填土愈高，填土愈高，主动土压力主动土压力愈大；另一愈大；另一方面填土又对锚定板的方面填土又对锚定板的移动产生被动的土抗力，移动产生被动的土抗力，填土愈高，锚定板的抗填土愈高，锚定板的抗拔力也愈大。拔力也愈大。锚定板挡土墙与锚杆挡土墙的区别：锚定板挡土墙与锚杆挡土墙的区别：锚杆挡土墙的锚杆

39、必须锚固在稳定的地层中，锚杆挡土墙的锚杆必须锚固在稳定的地层中，其其抗拔力抗拔力来源于锚杆与砂浆、孔壁地层之间的来源于锚杆与砂浆、孔壁地层之间的摩阻力；摩阻力；而锚定板挡土墙的拉杆及其端部的锚定板均埋而锚定板挡土墙的拉杆及其端部的锚定板均埋设在回填土中，其抗拔力来源于锚定板前设在回填土中，其抗拔力来源于锚定板前填土填土的被动抗力的被动抗力。三、肋柱式锚定板挡土墙的构造三、肋柱式锚定板挡土墙的构造肋柱式锚定板挡土墙由肋柱式锚定板挡土墙由肋柱肋柱、挡土板挡土板、锚定板锚定板、钢钢拉杆拉杆、连接件连接件和和填料填料组成组成,一般还设有一般还设有基础基础。根据地。根据地形可设计为形可设计为单级墙单级墙

40、和和双级墙双级墙两种。单级墙墙高不宜两种。单级墙墙高不宜大于大于6m;双级墙的上下两级墙之间双级墙的上下两级墙之间,宜设宜设平台平台,平台平台宽度不小于宽度不小于1.5m。图图38肋柱式锚定板挡土墙结构示意图肋柱式锚定板挡土墙结构示意图双级锚定板挡土墙双级锚定板挡土墙无肋柱式锚定板挡土墙结构示意图无肋柱式锚定板挡土墙结构示意图(一一)肋柱肋柱肋柱的间距视工地上机械的肋柱的间距视工地上机械的起吊能力起吊能力和和锚定板的抗拔锚定板的抗拔力力而定而定,一般为一般为1.5m-2.5m.肋柱截面多为肋柱截面多为矩形矩形,也可设计成也可设计成T形形字形字形,为安放挡土为安放挡土板及设置钢拉杆孔板及设置钢拉

41、杆孔,截面宽度不小于截面宽度不小于24cm,厚度不宜小厚度不宜小于于30cm,每级肋柱高采用每级肋柱高采用3-5m左右左右,上下两级肋柱接头上下两级肋柱接头宜相互错开宜相互错开,每根肋柱按其高度可布置每根肋柱按其高度可布置2-3层拉杆层拉杆,其位其位置尽量使肋柱受力均匀置尽量使肋柱受力均匀.肋柱的底端肋柱的底端视地基的强度和埋置深度视地基的强度和埋置深度,一般设计为一般设计为自由自由端端和和铰支端铰支端,如基础埋置较深如基础埋置较深,且为坚硬岩石时且为坚硬岩石时,也可设也可设计为固结端。计为固结端。肋柱设置钢拉杆穿过的孔道肋柱设置钢拉杆穿过的孔道.孔道可做成椭圆孔或圆孔孔道可做成椭圆孔或圆孔,

42、直径大于钢拉杆直径直径大于钢拉杆直径,空隙将填塞防锈砂浆空隙将填塞防锈砂浆.(二二)锚定板锚定板锚定板通常采用方形钢筋混凝土板，也可采用矩形板。锚定板通常采用方形钢筋混凝土板，也可采用矩形板。锚定板面积不小于锚定板面积不小于0.5m2,一般选用一般选用1m1m。锚定板预制时应预留拉杆孔，其要求同肋柱的预留孔道。锚定板预制时应预留拉杆孔，其要求同肋柱的预留孔道。(三三)挡土挡土板板挡土板可采用钢筋混凝土挡土板可采用钢筋混凝土槽形板槽形板,空心板空心板和和矩形板矩形板。矩形板的矩形板的厚度厚度一般不得小于一般不得小于15cm。挡土板两端与肋柱的挡土板两端与肋柱的搭接长度搭接长度,不得小于不得小于1

43、0cm。(四四)钢拉杆钢拉杆拉杆宜选用拉杆宜选用螺纹钢筋螺纹钢筋，通常钢拉杆选用单根钢，通常钢拉杆选用单根钢筋，也可用两根钢筋组成一钢拉杆。筋，也可用两根钢筋组成一钢拉杆。拉杆的螺丝端杆选用拉杆的螺丝端杆选用可焊性可焊性和和延伸性延伸性良好的钢良好的钢材。材。(五五)填料填料锚定板挡土墙墙面板背后的填料应采用锚定板挡土墙墙面板背后的填料应采用砂类土、砂类土、碎石类、砾石类土以及符合规定的细粒土碎石类、砾石类土以及符合规定的细粒土。不得采用不得采用膨胀土、盐渍土膨胀土、盐渍土，严禁采用有，严禁采用有腐蚀作用腐蚀作用的酸性土和有机质土的酸性土和有机质土。四、锚定板挡土墙的施工四、锚定板挡土墙的施工

44、（1）整平场地整平场地，预制构件，制作拉杆并对其进行防锈处理；，预制构件，制作拉杆并对其进行防锈处理；（2）测量放线；（）测量放线；（3）开挖基础，验槽签收；）开挖基础，验槽签收；（4）灌注基础混凝土灌注基础混凝土；（；（5）搭设铺助脚手架；）搭设铺助脚手架；（6）汽车起重机）汽车起重机吊装立柱吊装立柱；（7）填筑卵石土填筑卵石土，随填土的升高，随填土的升高，安装挡土板安装挡土板；（8）开挖锚定板及拉杆沟槽；）开挖锚定板及拉杆沟槽；（9）安装锚定板；（）安装锚定板；（10）加拉杆拧紧螺帽；）加拉杆拧紧螺帽；（11）锚定板槽内孔隙灌注混凝土填塞密实；）锚定板槽内孔隙灌注混凝土填塞密实；（12）由

45、下至上逐层填筑，直至完成全部拉杆的安装；）由下至上逐层填筑，直至完成全部拉杆的安装；（13）调试检查；（）调试检查；（14）安装人行道板及栏杆扶手；）安装人行道板及栏杆扶手；（15）包封拉杆外露端头。）包封拉杆外露端头。锚定板挡土墙施工现场拉杆端部处理拉杆端部处理锚定板坑回填顺序锚定板坑回填顺序第五节第五节加筋土挡土墙加筋土挡土墙加筋土挡墙就是一种加筋土挡墙就是一种直立式挡土墙直立式挡土墙，墙体材料采用墙体材料采用预制钢筋混凝土块预制钢筋混凝土块，块件上，块件上预留预留孔洞孔洞，孔洞内穿，孔洞内穿筋带筋带，筋带放在路基，筋带放在路基填土中，和路基土一起压实，填土中，和路基土一起压实，通过筋带与

46、通过筋带与土的摩擦力来拉紧墙体起到挡土作用土的摩擦力来拉紧墙体起到挡土作用。加筋土挡土墙加筋土挡土墙加筋土挡土墙加筋土挡土墙加筋土挡土墙的主要优点：加筋土挡土墙的主要优点：施工简便、造价低廉、少占土地、造形美观施工简便、造价低廉、少占土地、造形美观。铁路加筋土挡土墙铁路加筋土挡土墙一般设置在需要作支挡工程的填方地段一般设置在需要作支挡工程的填方地段,多为路肩式多为路肩式,墙高以不超过墙高以不超过10m为限。为限。在地质不良和在地质不良和8度以上度以上(含含8度度)地震地区和具有强烈地震地区和具有强烈腐腐蚀蚀的环境中不宜使用。在浸水地区使用时应慎重。的环境中不宜使用。在浸水地区使用时应慎重。一、

47、加筋土挡土墙的构造一、加筋土挡土墙的构造加筋土挡土墙主要由加筋土挡土墙主要由墙面板墙面板、拉筋拉筋、连接件连接件和和填填料料组成。一般设有组成。一般设有帽石帽石和和基础基础,如图如图39所示。所示。图图39加筋土挡土墙结构示意图加筋土挡土墙结构示意图力学分析：力学分析：依靠填料与拉筋间的依靠填料与拉筋间的摩摩擦力擦力,平衡墙面板所受的水平衡墙面板所受的水平土压力平土压力(即加筋土挡土墙即加筋土挡土墙的内部稳定的内部稳定),并以这一复合并以这一复合结构抵抗拉筋尾部填料所产结构抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力生的土压力(即加筋土挡土即加筋土挡土墙的外部稳定墙的外部稳定),从而保证了从而保证了整个结构

48、的稳定。整个结构的稳定。(一一)墙面板墙面板墙面板的作用墙面板的作用是阻挡填土挤出、坍塌是阻挡填土挤出、坍塌,迫使迫使拉筋、填料、墙面板三者构成一个整体。拉筋、填料、墙面板三者构成一个整体。形状：形状：矩形、十字形、六边形等几种。矩形、十字形、六边形等几种。板的面积板的面积：不大于：不大于1.5m1.5m。安装安装：板边一般设有：板边一般设有楔口楔口和和小孔小孔。安装时使。安装时使楔口相互衔接楔口相互衔接,并用并用短钢筋短钢筋插入小孔插入小孔,将每将每块墙面板从上下左右串成一个整体墙面。块墙面板从上下左右串成一个整体墙面。图图310墙面板形状及安装示意图墙面板形状及安装示意图(二二)拉拉筋筋拉

49、筋在加筋土挡土墙中起着控制作用拉筋在加筋土挡土墙中起着控制作用,必须具有足够的必须具有足够的抗抗拉强度拉强度、较好的柔性较好的柔性和和韧性韧性;拉筋与填料之间应有较大的拉筋与填料之间应有较大的摩阻力摩阻力;拉筋要便于加工制作拉筋要便于加工制作,造价低廉造价低廉,与面板连接必须与面板连接必须牢固可靠牢固可靠,且有较好的耐腐性能。且有较好的耐腐性能。拉筋的种类拉筋的种类：钢筋混凝土拉筋、聚丙烯塑料带、金属薄板：钢筋混凝土拉筋、聚丙烯塑料带、金属薄板等，现在常用的有等，现在常用的有钢塑拉筋带及土工格栅钢塑拉筋带及土工格栅。钢塑拉筋带及土工格栅钢塑拉筋带及土工格栅(三三)填填料料一般宜用一般宜用渗水性

50、渗水性的砂类土、碎石类土的砂类土、碎石类土(卵石土、碎石土、砾石土卵石土、碎石土、砾石土)作填料作填料,随铺设随铺设拉筋逐层压实。拉筋逐层压实。条件困难时也可酌情采用粘性土或其条件困难时也可酌情采用粘性土或其他土作填料他土作填料,但必须采取相应的工程措施但必须采取相应的工程措施,保证结构的安全。保证结构的安全。(四四)构件连接与防护构件连接与防护钢筋混凝土拉筋与墙面板之间钢筋混凝土拉筋与墙面板之间,串连式钢筋混凝土拉筋串连式钢筋混凝土拉筋节与节之间的连接节与节之间的连接,一般采用一般采用焊接焊接。金属薄板拉筋与墙面。金属薄板拉筋与墙面板之间一般采用在板之间一般采用在圆孔内插入螺栓连接圆孔内插入