二级公路挡土墙设计方案

二级公路挡土墙设计方案1.1挡土墙作用把防止路基或山体因重力作用而坍塌，主要起支撑作用的支挡结构物称为加固工程。本设计中的加固工程主要采用重力式挡土墙的形式。挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体的稳定的建筑物。按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和山坡墙等类型。本设计为二级公路，路基宽10m，根据该路段的原地面横坡、地质及材料来源情况，拟在该路段左侧设置挡土墙以保证其路基稳定。1.2重力式挡土墙验算1.2.1基本参数墙面高度(m)：=5墙背坡度(+,-)：N=0.25墙面坡度：M=0.25墙顶宽度(m)：=1.5墙趾宽度(m)：db=0.3墙趾高度(m)：dh=0.5基地内倾坡度：=0.2污工砌体容重(kN/m3)：=23路堤填土高度(m)：a=3路堤填土坡度：=1.5路基宽度(m)：=9土路基宽度(m)：d=0.5填料容重(kN/m3)：R=18填料内摩擦角(度)：φ=35外摩擦角(度)：δ=11.5基底摩擦系数：μ=0.4基底容许承载力：[σ0](kPa)=300挡土墙分段长度(m)：=101.2.2计算结果（1）求破裂角θ假设破裂面交与荷载内，采用相应的公式计算：挡墙的总高度：H=1.432m挡墙的基地水平总宽度：B=4.658m=61.536°=-0.01=0.622则θ=arcotθ=31.877°验算破裂面是否交于荷载的内：堤顶破裂面至墙踵：(H+a)tanθ=5.865m荷载内缘至墙踵：b-Htanα+d=3.392m荷载外缘至墙踵：b-Htanα+d+b0=12.392m故破裂面交于荷载的内，与原假设相符，所选用公式正确。则计算图示为：图6—1挡土墙计算图示（2）求主动土压力系数K和K1=0.346=.573m=3.021m=1.823（3）求主动土压力及作用点位置=234.968KN=200.266kN=122.897kN=1.323m=4.094m（4）抗滑稳定性检算挡土墙体积V=11.992m3挡土墙自重G=413.824kN=2.483因为kc≥1.3，则抗滑稳定性检算通过。（5）抗倾覆稳定性检算=5.475因为k0≥1.5，则抗倾覆稳定性检算通过。（6）基底应力检算B=4.658m=2.209m=0.12m因为e≤B/6=133.069kPa=91.388kPa因为σmax<σ0，则基地应力检算通过。1.3砌筑方案1.3.1施工部署（1）施工安排施工流程:测量放线-土方开挖-挡土墙砌筑-土方回填-台阶、排水沟-挡土墙勾缝（2）材料计划:表6—1主要材料一览表序号材料名称规格型号数量1水泥P·O42.5、P·O32.554t2砂子细度模数2.7中砂225m33毛石30～50cmMu30565m34PVC管直径100mm200m5红砖240*115*53MU108m3（3）材料技术要求：水泥：①进仓时要有质量证明文件；②应按品种、强度、出厂期、生产厂等检查验收，并分别堆放，先到先用；③袋装水泥叠堆高度不宜超过10包；④不宜露天堆放。如露天堆放，应下有防潮垫板，上有防雨风篷布；⑤使用期不宜超过出厂期三个月，超期应先行检验其强度。砂子：宜采用中砂，并应过筛，砂的质量要求，其密度应大于2.5g/m3，其松散体积密度应大于1400kg/m3，其空隙率应小于45%；用肉眼观察，不宜含有草根、树叶、树枝、塑料品、煤块、矿渣等杂物，砂的含泥量不应超过5％。毛石：毛石进场前应检查其强度等级（Mu30）、耐久性是够满足设计。检查砌筑石材的力学性质除了考虑抗压强度外，根据工程需要，还应考虑它的抗剪强度、冲击韧性等。石材的耐久性主要包括有抗冻性、抗风化性、耐火性、耐酸性等。采用的毛石应质地坚实，无风化剥落和裂纹；石材表面的泥垢、水锈等杂质，砌筑前应清除干净。毛石应成块状，中部厚度不宜小于15cm。抽查一组毛石检查试导体试验报告。PVC管：采用符合国家制定的行业标准的合格产品。外观检查管材的内、外表面应光滑、平整、无凹陷、分解变色线和其它影响性能的其它缺陷。管材不应含有杂质，应不透光。管材端面应切割平整并与轴线垂直。砖：根据国家标准规定，普通粘土砖的技术要求包括形状、尺寸、外观质量、强度等级和耐久性等方面。进场前检查红砖的品种、强度等级，要求必须符合设计要求，并应规格一致。边角整齐，色泽均匀。砂浆：砂浆进场前需作检测试验，保证砂浆等级和强度必须符合设计要求的强度（M5、M1.5）。.拌制砂浆用水泥、砂应符合上述技术要求，用水应采用不含有有害物质的洁净水。拌制时应严格按照水泥、砂重量配合比用量配制，一般选用500L搅拌机进行。拌合时间，不得少于1.5min。（3）机械设备清单：表6—2主要机械一览表序号机械设备名称数量性能参数1水准仪1NA8282经纬仪1T23反铲挖土机1PC2004机动翻斗车51.5T5电动立式打夯机2YS30L6半自动强制式搅拌机1500L7自卸汽车68t1.3.2施工准备开工手续办好之后，立即组织人员、机械进场，并对入场人员作好安全技术交底。机械、设备、机具等合理调配，合理安排，以确保施工进度和施工质量。施工现场临时水、电设施，由业主指定接点接出，按照现场的使用要求布置，并做好临时保护措施。技术准备：工程开工前，安排相关技术人员（包括总工程师、土建技术员、测量员、施工员、安全员、质检员）进场。责成各相关技术人员熟悉图纸等技术资料内容，就图纸上的不明确的内容和施工中预见的重点、难点问题与甲方技术人员在图纸会审、工前会上进行协商并解决。开工前由项目总工程师对所有全体工作人员（技术员、施工员、工人）进行安全、技术交底，确保施工班组对施工过程、进度计划、施工工艺、施工重点难点、安全注意事项和自身责任明确认识。施工中遇到不明确的问题（包括图纸上的与施工现场上出现的），由施工班组反馈给技术人员，再由技术人员与甲方技术人员共同协商解决。1.3.3施工方法、步骤图6—2挡土墙结构图（1）定位放线：基坑开挖前，用石灰粉放撒出基坑的开挖边线，并在临近位置打入水平桩，在水平桩上标记出开挖深度。开挖时根据基槽地下水位情况处理基槽，如无明显出现地下水，将基槽按设计要求尺寸平整夯实即可；如预见地下水较高将涌入基槽，可沿基坑两边分别加宽开挖300mm，作为预留施工工作面和集水井排水明沟布设位置。图6—3集水井排水沟示意图（2）分段分层开挖基坑：挡土墙基坑开挖采用机械（反铲挖土机）开挖，采取沿等高线自上而下、分层、分段、依次进行。南面挡土墙的基坑开挖按各段挡土墙高度不同分为三段进行，每段长约10m，每段基坑开挖采取沿等高线自上而下分层开挖，每层挖深约1m，分层开挖至要求深度。机械开挖至设计基底标高以上预留200mm，再由人工根据预留高差进行加深和平整达到设计基底深度，以防止基底土层受扰动。挡土墙砌筑:挡土墙基础及墙身采用MU30毛石、M1.5水泥砂浆砌筑。基础砌筑前，应先检查基坑的尺寸和标高，清除杂物，平整夯实基槽槽底（采用立式电动打夯机机夯两遍），确保槽底不得有较大的突起。接着进行基础放线，拉上准线放出基础轴线及边线，立好基础皮数杆，皮数杆上标明退台及分层砌石高度，分层砌筑高度为50～60cm。皮数杆之间要拉上准线。砌第一层石块时，基底先要坐浆，使石块底面与地基接触均匀。石料应选用较大的平毛石，石块大面向下。选择比较方正的石块，砌在各转角上，作为角石，角石两边应与准线相合，四角的角石选用大致相等的规格砌筑。角石砌好后，再砌里外的石块，作为面石，最后砌填中间部分的填腹石。砌填腹石时，应根据石块自然形状交错放置，尽量使石块间隙最小，然后再将砂浆填在空隙中，再根据各缝隙形状和大小选择合适的小石子放入，用小锤轻击，使石块全部挤入缝隙中。接砌第二层以上石块时，每砌一块石块，应先铺好砂浆，砂浆应满铺并铺得稍厚一些，当石块往上砌时，恰好压到要求厚度，并刚好铺满整个灰缝。灰缝厚度宜为20～30mm，砂浆应饱满。砌筑基础的最上一层时，宜选用较大的毛石砌筑。基础每天砌筑高度控制在1.2m以内。毛石砌体的组砌形式应“内外搭砌，上下错缝，拉结石、丁砌石交错设置，毛石墙拉结石每m墙面不应少于1块”。毛石墙须设置拉结石。拉结石应均匀分布，相互错开，按要求每0.7m2墙面至少设置一块，且同皮内的中距不得大于2m。拉结石的长度，对于等于40cm墙厚的墙体部分，应等于墙厚；墙厚大于40cm的墙体，可用两块拉结石内外搭接，搭接长度不小于15cm，且其中一块长度不小于墙厚的2/3。砌筑毛石挡土墙前，必须核对轴线位置，砌体两边挂线，每边放宽10mm；一般砌筑分层高度为50～60cm，每日砌筑高度控制在1.2m。砌筑墙身时，以15m为间距设置一道伸缩缝，缝宽30mm，缝内用沥青麻筋填充。毛石砌体要分层砌筑到顶，每个分层高度找平一次，两个分层高度间的错缝不得小于80mm，拉结石要相互错开。毛石砌筑时，石块间不得有相互接触现象，灰缝厚度宜为20～30mm。由于毛石块形状不规则，空隙大的应先填一部分砂浆，用小毛石填充。砌好以后要试摇动，若不稳定，可垫小毛石，不允许干填块石后再灌浆。挡土墙表面用1：3水泥砂浆勾缝。勾缝时，应保持墙面洁净、粘结牢固、密实和整齐。挡土墙墙身设两排PVC泄水管，管口直径为100mm，每排泄水管沿挡土墙长度方向间距2.0m排列，沿高度方向间距1.5m排列，梅花形布置，按4％坡度预埋在墙身内。挡土墙后设砂砾夯实滤水层，厚300mm，墙后泄水孔下设粘土夯实隔水层，厚300mm，宽度同墙后填土的宽度；挡土墙后填土采用原土（碎石土），填土内不得混有有机物或其它杂物。填土时应边砌墙边填土，回填土必须分层夯实，每层厚度<200mm.挡土墙后回填土：基坑（槽）回填应在相对两侧或四周同时进行。填土前应将基坑（槽）底上的垃圾等杂物清理干净；肥槽回填前，必须清理到基础底面标高，将回落的松散垃圾、砂浆、石子等杂物清除干净。检验回填土的质量有无杂物，粒径是否符合规定，以及回填土的含水量是否在控制的范围内；如含水量偏高，可采用翻松、晾晒或均匀掺入干土等措施；如遇回填上的含水量偏低，可采用预先洒水润湿等措施。回填土应分层铺摊。每层铺土厚度应根据土质、密实度要求和机具性能确定。一般电动立式打夯机每层铺土厚度为200～250mm；人工打夯不大于200mm。每层铺摊后，随之耙平。回填上每层至少夯打三遍。打夯应一夯压半夯，穷夯相接，行行相连，纵横交叉。并且严禁采用水浇使土下沉的所谓“水夯”法。深浅两基坑（槽）相连时，应先填夯深基础；填至浅基坑相同的标高时，再与浅基础一起填夯。如必须分段填夯时，交接处应填成阶梯形，梯形的高宽比一般为1∶2。上下层错缝距离不小于1.0m。修整找干：填土全部完成后，应进行表面拉线找平，凡超过标准高程的地方，及时依线铲平；凡低于标准高程的地方，应补土夯实。挡土墙排水沟砌筑工艺流程：将挡土墙后排水沟基层按1％的坡度用素土拉线找坡、平整、分层夯实，再按设计规格浇筑一层100厚Ｃ10砼垫层，振捣密实。待垫层养护7天后再上面砌筑排水明沟，抹20厚1：2水泥砂浆，原浆压光验收程序：每道工序完工后，先由施工班组工人和施工员自检，再由施工单位专业质检员（QC）检查、验收并填写相关的验收记录，最后由甲方专业工程师抽查验收。1.3.4质量控制措施及安全技术措施易出现的质量问题及防治措施：（1）砂浆强度不稳定：材料计量要准确，搅拌时间要达到规定的要求。试块的制作、养护、试压要符合规定。（2）水平灰缝不平：皮数杆应立牢固，标高一致，砌筑时小线要拉紧，穿平墙面，砌筑跟线。（3）料石质量不符合要求：对进场的料石品种、规格、颜色验收时要严格把关。不符合要求时拒收，不用。（4）勾缝粗糙：应叨灰操作，使灰缝深度一致，灰缝交接平整，表面洁净。（5）填土不密实：严格按照填土土质要求、干燥度要求、每层铺土厚度、填夯工艺（铺土搭接、打夯遍数等）要求进行打夯。易出现的安全隐患及防治措施：（1）操作之前必须检查操作环境是否符合安全要求（边坡是否稳定），道路是否畅通，机具是否完好牢固，安全设施和防护用品是否齐全，经检查符合要求后才可施工。（2）砌基础时，应检查和经常注意基坑土质变化情况，有无崩裂现象。堆放毛石材料应离开坑边1m以上。（3）墙身砌筑高度超过地坪1.2m以上时，应搭设脚手架。（4）脚手架上堆料量不得超过规定荷载，同一脚手板上的操作人员不得超过二人。（5）下脚手架应走斜道爬梯。不准站在砖墙上做砌筑、划线（勾逢）、清扫墙面等工作。（6）不准用不稳固的工具或物体在脚手板面垫高操作。（7）砍毛石时应面向内打，防止碎石跳出伤