【2017年整理】挡土墙施工及加固技术讲义.ppt

;挡土墙的作用 挡土墙是各类工程建设中常见的支挡结构形式，它具有结构简单、占地少、施工方便和造价低廉等诸多优点。目前，不仅广泛应用于公路、铁路、城市建设，同时应用于水坝建设、河床整治、港口工程、水土保持、土地规划、山体滑坡防治等领域。 ; 挡土墙的分类 挡土墙的种类很多，按照其结构特点可以分为： （1）重力式挡土墙; （2）悬臂式挡土墙; （3）扶臂式挡土墙; （4）支撑式挡土墙; （5）锚定板挡土墙; （6）板桩墙挡土墙; （7）加筋土挡土墙。 ;挡土墙存在问题 挡土墙的主要载荷是土压力和相关的外来载荷，随着其使用时间的增长，挡土墙的稳定性就会减弱，甚至会出现不同程度的失稳现象。尤其是在频繁的外部载荷和地震、水灾等自然因素作用下，挡土墙的失稳现象表现的更加突出。在公路交通建设中，几???所有的跨线大桥，山区公路均建有挡土墙。在动载荷下挡土墙的失稳日趋严重，如： ;始建于80年代的滨州黄河大桥南北接线的挡土墙，墙高6m，从1991年开始，挡土墙逐渐开始发生变形，墙体外倾，到1997年墙体的最大变形达280mm，其中南接线西侧甚至发生过坍塌事故，严重威胁到整座大桥的交通安全。 ;建成于1990年前后的104国道界河立交桥，自建成初期即发生轻微的墙体外移现象。从1997年开始，墙体的外鼓变形加剧，到2000年6月份，墙体最大的位移量达到100mm，绝对位移量超过200mm，路面局部发生纵向开裂，墙体的顶部面板开始脱落，墙体整体失稳，并有进一步加剧的趋势。 ;位于山东省淄博市境内的辛店大桥，纵向长度600m的挡土墙均出现不同程度的外倾和外鼓现象，局部的外鼓达150mm之多，从而严重威胁到了公路运输的安全。 ;2001年9月27日，洛阳-三门峡高速公路K104+940-K105+100段坡间挡土墙，突然随坡体下滑，塌方量达12万m3以上，半幅路基平均下陷深度为5m，致使原定通车时间滞后3个多月。 京沪高速公路（化临段）挡土墙在建设过程中即发生不同程度的侧滑现象，不得不重新设计和加固。 ;;图2 失稳的坡间挡土墙;图3 垮塌的重力式挡墙;图4 垮塌的护坡挡墙;图5 洛三线垮塌的坡间挡墙; 由此可见，挡土墙的失稳问题不是个例，而是带有普遍性。仅山东省境内就有不少于20座各类挡土墙发生不同程度的失稳现象。国内类似工程有几百处，严重者甚至有可能酿成墙体倾覆、交通中断、人员伤亡的严重事故。因此，如何在设计和施工阶段采用有效的工程措施，以消除挡土墙失稳的事故隐患是事关交通安全的重大工程技术难题。;失稳挡土墙的加固方法 主要有预应力锚固、重力式翼墙、后跺式扶臂墙、喷射混凝土和预应力锚杆联合加固以及加筋喷射混凝土和预应力锚杆联合加固等 。; 在实际工程中，由于挡土墙所承受的外部载荷环境不同、回填土性质以及挡土墙的类型不同，因而，结构失稳的原因和所采用的加固方法以及同一种方法所选用的加固参数也不尽相同，所以，问题的研究必须有针对性。即针对某一类型的挡土墙的失稳情况，从实际出发进行比较系统的研究，了解它的失稳机理并选择一种切实可行的加固方法，从理论和实践中加以证明其可行性并进而推广应用。 ;失稳特征 据调查，加筋土挡土墙虽然建设的年代、应用对象甚至具体的设计参数不尽相同，但由于基本结构是相似的，因此其失稳现象都有着共同的特征： 1、墙体外鼓。这种现象约占70%，主要有以下两种表现形式： ; (a)弧形外鼓(图6a)。调查发现，全国现有的加筋土挡土墙运行5年以上的，都不同程度地出现了墙体外鼓，路面两侧护栏内倾，且墙体越高，外鼓现象越严重，外鼓位移最大处一般发生在离地面高度的2/3处。 (b)S形外鼓(图6b)。这种现象不是孤立存在的，一般伴随着弧形外鼓出现(例如G104界河立交桥)，其主要特征是：总体仍属弧形外鼓，但在墙体中下部又出现另一外鼓现象。 ; 2、墙体外倾(图6c)。这种现象约占30%，主要特征是：墙体整体外倾、路边护栏外倾（如滨州黄河大桥北接线东侧墙体）。 3、路面开裂。所有出现失稳现象的加筋土挡土墙，一般都伴随着路面纵向开裂，严重者裂缝宽度达5—20mm，路面有无裂缝，是判别墙体是否整体失稳的最主要的特征。 4、拉筋与面板脱离，造成墙体面板局部单块滑落。 ;加筋土挡土墙失稳的基本特征及原因分析 ;原因分析 加筋土挡土墙是国内外已广泛应用的成熟技术，我国也制定了相应的设计与施工规范（JTJ015-90）。但为什么加筋土挡土墙在建成初期或运行一定时期后却相继发生了轻微变形以至发展成严重失稳变形呢？经综合分析，其存在着外在和内在两方面的原因： ; 1、外在原因