挡土墙外倾加固工程设计及施工方案研究

    本文旨在研讨山岭重丘区高路堑或高路堤挡土墙在退役时期因为遭到常年的行车荷载作用,路基侧向土压力穷年累月的对挡土墙抗倾覆能力的作用力形成累计堆挤性要挟的进程中招致墙体倾斜,但全部
墙体不遭到实质性的破碎摧毁和损伤时的加固办理。 

  关键词挡土墙外倾;全粘锚杆锚固 

  1.概况 

  公路高路基或高路堑挡土墙在退役时期因为遭到常年的行车荷载作用,路基侧向土压力穷年累月的对挡土墙抗倾覆能力的作用力形成累计堆挤性要挟,特别是在每年夏秋雨季暴雨和连绵不断的阴雨的冲洗、浸蚀下,会招致挡土墙内路基被掏空,墙外根蒂根基沉陷变形,最终招致挡土墙全部
墙体向外倾斜或者倾圮,严重影响到公路交通的正常营运。对倾圮的挡土墙需重新修建。如果挡土墙的全部
墙体不遭到实质性的破碎摧毁和损伤,仅仅是墙体向外倾斜,此时说明该挡墙已达到接近倾圮的临界状态了,此时如果不采取方法,极有可能在下一次雨季到之际发生头然倾圮变乱,对此种病害,咱们力求防患于未然,尽早予以办理,办理的方法就是用全粘锚杆举行加固。 

  省道S243郭木线(汝阳、嵩县境)公路水毁修复工程挡土墙倾斜加固位于嵩县境山岭重丘区K244+274.5~K244+305路段。工程原貌为顶宽0.5米。高7.5米俯斜式浆砌片石路堤挡土墙。 

  2011年六月上旬,我院受洛阳市公路局的委托,对省道S243郭木线(汝阳、嵩县境)公路水毁工程举行外业踏勘。在踏勘调查时发现因为水毁路面、路基开裂招致该路段挡土墙全体向外倾斜7厘米,依照现场观察,原挡土墙全体结构较好,未涌现墙面开裂现象(如右图示)。 

  2.设计方案 

  2.1设计方案 

  我院有关技术人员依照外业勘测资料、对该路段水毁工程的挡土墙加固方案举行了认真的研讨。研讨以为鉴于现有挡土墙顶部外倾7cm,为防止挡墙在外界要素作用下再次产生较大的滑移招致全部
墙体倾圮。故确定设计加固方案如下 

  在现有墙面钻孔,用全粘锚杆举行锚固。锚杆穿过路基间接插入内侧岩石山体内。 

  依照库伦假定理论盘算自动土压力,确定锚杆轴向拉力和锚杆散布、盘算锚杆与注浆体的粘结长度、锚固钢筋面积及锚杆散布间距。 

  2.2设计盘算 

  2.2.1自动土压力盘算 

  由理正程序盘算得出自动土压力在水平标的目的的侧向压力EX,=141.38KN 

  2.2.2盘算锚杆轴向拉力设计值 

  (1)盘算锚杆轴向锚固力规范值 

  依照GB50330-2002《建筑边坡工程技术规范》盘算锚杆轴向锚固力规范值Nak=Htk/cosa 

  式中Nak——锚杆轴线拉力规范值(KN) 

  Htk——锚杆所受水平拉力规范值(KN) 

  a——锚杆倾角。 

  代入式盘算得 锚杆轴向锚固力规范值为146.37KN 

  (2)盘算锚杆轴向拉力设计值 

  锚杆轴向拉力设计值Na=γQNak 

  式中Na——锚杆轴向拉力设计值,(KN) 

  γQ——荷载分项系数,可取1.3 

  代入式盘算得 锚杆轴向拉力设计值为190.28KN 

  2.2.3锚杆截面面积验算 

  锚杆截面面积按下式盘算 

  As≥γo*Na/(ξ2*fy) =190.28/90.69×900 

  式中Na—锚杆轴向拉力设计值(KN); 

  fy—锚杆抗拉强度设计值,依规范取735、935级精轧螺纹钢屈从强度设计值,取900ΜPa; 

  ξ2—锚杆抗拉事情前提系数,取0.69; 

  γo—边坡工程重系数,取1.0; 

  代入盘算得锚杆截面面积As≥3.064×10-4m2<φ22全粘锚杆锚杆净截面面积为3.799×10-4m2,满足求 

  依照JTG D30-2004《公路路基设计规范》盘算锚杆锚固长度为7米,自在端为5米,锚孔直径0.05米;确定设置3排锚杆上下梅花形错落安插,锚杆间距为1.5×1.5(m)。 

  3.施工工艺 

  3.1用全站仪举行测量,按设计地位安插锚孔位,用风钻凿孔,钻孔孔眼标的目的与墙面法线呈15度角,钻孔进入岩体,退钻杆时,利用高压风洗孔,吹尽孔内浮渣。 

  3.2 M-30水泥砂浆水灰比为0.45,灰砂比例11,水泥经拌和均匀后,盛入压浆机,浆液过筛,启动压浆机注浆,为使浆液在压力作用下向孔壁四周四下扩渗,应保持一定的注浆压力,当浆液从孔口溢出时,即停止注浆,同时套上钢垫板旋紧螺母,可采用压浆机罐与压浆机结合,多级输送,注浆前用清石灰水将注浆管冲洗润滑。锚固施工结束后,应将每个锚头用C-30小石子砼关闭,封头砼施工依照顶宽20×20厘米,底宽40×40厘米正四棱台形控制,外露锚杆顶端砼保护层厚度不小于2厘米。 

  4.施工求 

  4.1锚杆实验 

  在锚固施工初期应举行锚杆锚固拉拔实验,锚杆实验包括基本实验和验收实验,锚杆的试验数目可按事情锚杆的5%控制。 

  4.2施工监测 

  施工时期为包管施工安全,应设专人观测挡土墙外倾转变,如果发现挡土墙有外倾转变情形,应实时采取防护方法。