市政道路工程挡土墙类型分析论文

时间:2021-06-22 20:39:03 论文范文 我要投稿

市政道路工程挡土墙类型分析论文范文

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市政道路工程挡土墙类型分析论文范文

  摘要:近年来,在城市交通体系发展完善的过程中,挡土墙发挥了不可或缺的作用。本文结合多条城市道路设计情况,对城市道路设计中常见的挡土墙特点及类型进行了阐述,以及近年来在生态、景观和水系等多样化要求下,采用的“组合形式”、生态挡墙,也进行了论述,最后结合工程实例,对其中一种组合形式挡墙进行讨论。

  关键词:城市道路;挡土墙;生态挡墙

  进入本世纪以来,国内城市化进程显著加快,随着城市基础设施建设的全面铺开,城市道路路网也快速形成。在城市道路设计过程中,挡土墙作为道路路基的重要支护形式,也在各种道路边坡中得以大量应用。但是随着工程建设由粗犷向精细化的转变,在公路路基及市政基础设施项目中,应用最为广泛的挡土墙形式如重力式、悬臂式挡墙,在某些对景观及生态有较高要求的项目中,已无法满足这种建设新形式下的要求。这就要求从项目实际的需要为出发点,分析并选用更为合理的挡墙形式,以满足未来项目的多样化要求。

  一、市政道路挡墙特点及常见形式

  (一)市政道路挡墙特点

  作为最为常见的支护形式,挡土墙被大量应用于公路、市政、水利、房建等行业项目,对于每个行业的具体要求又有所不同,对于市政道路项目而言,挡土墙在满足最基本的路基边坡稳定作用的同时,还具有如下特点。

  1、挡墙高度较矮。按照城市发展周边地块规划条件,城市道路纵向一般与现状地面高差较小,所需设置挡墙处,也多采用高度小于8m的挡墙,对地基承载力的要求也不会过高。

  2、挡墙形式多样。道路工程中常用挡墙形式,根据位置不同有路肩墙、路堤墙、路堑挡墙等;按结构形式重力式、衡重式、悬臂式、加筋土式等;其中重力式又分为仰斜式、俯斜式、直立式等。

  3、挡墙要求越来越高。早期市政道路挡墙仅要求满足基本支护功能,随着近年来工程项目的开展,以及对于工程项目的要求越来越高,对挡墙也提出了新的要求,要“以人为本、坚持可持续发展观,满足安全、经济、美观、与自然环境和谐”。

  4、挡墙设计难度加大。受墙背土层及地质条件复杂性影响,往往无法满足挡墙的基底承载力要求,同时又要满足挡墙在地震及暴雨工况下的稳定性计算,增加了设计过程中难度。

  5、挡墙影响因素较多。在市政道路项目中大多包含较多专业,在设计内部,道路路基边坡设置挡墙往往与给排水管道、电力管线、景观等多专业有冲突;在设计外部,又可能与现状燃气、通信等设施相冲突,影响因素较多。

  (二)市政项目挡墙常见形式

  在市政项目建设中,挡墙一般布置在道路路基、城市高架桥桥台起坡处及下穿通道挡墙段,最为常见的挡墙形式有重力式挡墙、衡重式挡墙和悬臂式挡墙。

  1、作为道路路基边坡挡墙时,根据城市道路竖向规划,道路部分填挖方均较小,一般在填方段为路堤墙,墙高小于8m,多采用重力式、衡重式挡墙。

  2、在道路挖方段,受道路红线或地质边坡情况影响,无法按多级放坡处理时,多采用重力式、衡重式挡墙作为路堑墙,墙高同样多小于8m。

  3、应用在城市高架桥的桥跨起终点段,作为桥台的一部分连接道路纵坡,或应用在下穿道路的挡墙段,连接道路起坡点与下穿船槽段,多采用重力式、衡重式或悬臂式挡墙,高度一般均小于8m,其中悬臂式挡墙一般位于起点处,墙高不大于6m。

  4、市政道路如滨河路在设计过程中,道路临河一侧多会结合河道,采用挡墙形式,即保证道路边坡稳定,又充当河道河堤的作用。

  (三)市政道路挡墙“新”形式

  1、生态挡土墙由于近年来在市政基础设施建设过程中,对景观性及生态性提出了更全面更具体的要求,对于工程中填挖土方的处理上,就无法再像以往采用钢筋混凝土或素混凝土挡墙,要满足美观、生态、与自然环境协调的要求,“生态挡墙”应运而生。生态挡土墙与传统的道路挡土墙相比,最大的区别在于其景观及生态功能。在满足道路路基边坡稳定要求前提下,从原材料上选用更具生态性和适应性的材料,不再单独使用钢筋混凝土结构,如生态袋、石笼网格、柔性加筋土挡墙等。

  2、组合形式挡墙—桩基托梁挡墙挡墙应用于道路边坡,尤其在滨河路项目中,挡墙还充当着河堤护岸的重要作用。在河道范围内,地质土层受河水浸泡、冲刷,上层多为软弱土层,承载力较低,一般情况下无法满足挡墙本身的承载力要求,且要同时考虑挡墙基底冲刷深度,则无法采用单纯的重力式或其它形式挡墙。为解决挡墙承载力及冲刷深度的'问题,将重力式挡墙与桩基组合,形成组合结构。即在重力式挡墙的底部设置钢筋混凝土桩基础,伸入到下层较好的土层中,按摩擦桩或嵌岩桩进行设计。这样就解决了土层承载力不足的问题,同样,桩基也不再受冲刷深度的影响,挡墙上部结构仍可作为河堤护岸,起到了良好的效果。

  二、工程实例

  (一)工程概况

  该项目位于四川省乐山市,为现状滨河路改造项目,道路临河侧为既有重力式挡墙,挡墙顶为3m人行道。现状挡墙高约8m,河道常水位深约1.0m。挡墙顶有破损,护栏多数已破坏,墙面临水侧受冲刷较为严重,已无法满足使用要求,故本项目挡墙拆除重建,长度约120m。

  (二)工程地质情况

  1、地形地貌勘察区地貌属大渡河及白沙河河漫滩,属侵蚀堆积类型,冲洪积成因。挡墙区水深约0.50~1.00米。

  2、岩土特征场地土由杂填土及卵石土组成。由上至下分述如下:

  (1)杂填土(Q4ml)人工回填成因,大部分分布,呈杂色,很湿~饱和,松散。成分以卵石、砂砾及少量的建筑垃圾组成,钻孔揭露厚度1.00~1.60米。

  (2)卵石(Q4apl)冲洪积成因,呈杂色,很湿~饱水,成份为玄武岩、灰岩等为主,质硬,未风化,磨圆度较好,卵石呈次圆状~圆状。粒径以20~50mm为主,含有约5~15%的漂石,粒径大小悬殊,最大粒径可达0.50米以上,分布不均,局部富集。

  3、水文冲刷挡墙区位于白沙河河漫滩,水深约0.50~1.00米,地下水年变幅约3.00~5.00米,据调查最高河水位约538.0米。在雨季时,河水上涨,对河床有较大的冲刷影响,建议冲刷深度3.50米。

  4、地质构造及地震场区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组为第二组,中硬场地土,覆盖层厚度大于5米,场地类别Ⅱ类,对应特征周期0.40s。

  5、场地稳定性拟建场地地质构造条件复杂,区内无断裂通过,新构造运动微弱,属相对活跃期,未见不良地质现象,场地稳定,适宜建筑。

  (三)设计方案

  由于该项目挡墙较高,墙高约在9~11m,若采用普通重力式或衡重式挡墙,基底承载力要求不小于360KPa,现场地层承载力无法满足,并且基底要置于冲刷线以下不小于1m,局部路段挡墙高度将高于12m,台背开挖面过大,会对现状道路车行道造成影响。结合河道现状及地质情况、水文冲刷深度,设计采用衡重式挡墙加桩基的结构形式,即桩基托梁形式。上部衡重式挡墙墙高9~11m,顶宽0.5m,底部托梁断面尺寸为4.5mx1m,桩基直径为0.8m,桩横向间距2.4m,沿河堤方向间距5m。桩基按摩擦桩设计,基底伸入基岩不小于3.5倍桩径。挡墙间距15m设一道变形缝。施工在枯水期进行,在原河道中修建土袋围堰,保证半幅河道流水,对拆除挡墙工序完成后,立即进行新建,同时做好墙后回填和附近道路的临时交通疏导,保证施工期安全、快速、有序进行。项目于20xx年施工完成,至今使用状况良好。

  三、结语

  挡土墙做为城市道路路网交通体系中的重要组成部分,目前仍在大量应用于各种道路边坡支护中,但是常见的也是应用最多的结构形式如重力式、衡重式、悬臂式等面临生态及景观性的要求也越来越多,传统的结构形式已逐渐无法满足愈加丰富的市场期望。虽然近年来,生态挡墙也得到了一定的应用,但是仍受到技术、经济性、地质情况等多种因素制约,同时,生态挡墙本身也存在一定的自身短板,加强对于生态挡墙的研究和开发,才能得到更好的应用。

  参考文献

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  [2]张昕升,韩晓云,蒋楚生.浅谈新型装配式绿化挡土墙[J].四川建筑,2009.04.

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  [4]李鹏,于可忱,张淑鹏.浅析西青区南运河生态治理工程挡墙的方案比选[J].水利水电工程设计,2018.02.

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