施工-边坡支护知识点

边坡支护 slope retaining

边坡支护是指为保证边坡及其环境的安全,对边坡采取的支挡、加固与防护措施。常用的支护结构型式有:重力式挡墙、扶壁式挡墙、悬臂式支护、板肋式或格构式锚杆挡墙支护、排桩式锚杆挡墙支护、锚喷支护、坡率法。

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边坡支护结构介绍

1、重力式挡土墙(gravity retaining wall)

重力式挡土墙,指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体,或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成,一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材,施工方便,经济效果好。所以,重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。

由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定,因此,体积、重量都大,在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高,它耗费材料多,也不经济。当地基较好,挡土墙高度不大,本地又有可用石料时,应当首先选用重力式挡土墙。

重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋,墙高在6m以下,地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段,其经济效益明显。

重力式挡土墙可根据其墙背的坡度分为仰斜、俯斜、直立三种类型。

1.按土压力理论,仰斜墙背的主动土压力最小,而俯斜墙背的主动土压力最大,垂直墙背位于两者之间。

2.如挡土墙修建时需要开挖,因仰斜墙背可与开挖的临时边坡相结合,而俯斜墙背后需要回填土,因此,对于支挡挖方工程的边坡,以仰斜墙背为好。反之,如果是填方工程,则宜用俯斜墙背或垂直墙背,以便填土易夯实。在个别情况下,为减小土压力,采用仰斜墙也是可行的,但应注意墙背附近的回填土质量。

3.当墙前原有地形比较平坦,用仰斜墙比较合理;若原有地形较陡,用仰斜墙会使墙身增高很多,此时宜采用垂直墙或俯斜墙。

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2、扶壁式挡土墙(counterfort retaining wall)

扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙,其主要特点是构造简单、施工方便,墙身断面较小,自身质量轻,可以较好的发挥材料的强度性能,能适应承载力较低的地基。适用于缺乏石料及地震地区。一般在较高的填方路段采用来稳定路堤,以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙,断面尺寸较小,踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移,竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力,相对悬臂式挡土墙受力好。适用6~12m高的填方边坡,可有效地防止填方边坡的滑动。

扶壁式挡土墙是路肩挡土墙的一种,是将预制的挡墙板焊接在预埋于基础混凝土中的钢板上,然后在其内倒填土的一种挡墙形式与其它几种形式的挡墙比较,扶壁式挡土墙具有节省占地空间、缩短施工工期、美化城市环境、较易施工等优点,是城市公路工程立交桥引道中常用的一种挡墙形式。

3、悬臂式挡土墙(cantilever retaining wall)

悬臂式挡土墙由底板和固定在底板上的直墙构成,主要靠底板上的填土重量来维持稳定的挡土墙。其主要由立壁、趾板及踵板三个钢筋混凝土构件组成。

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悬臂式挡土墙是由墙身、墙趾板和墙踵板构成,由于这种挡土墙抗弯能力强、稳定性好,可用在挡土高度很高的土坡边上,其构造要求如下:

1.墙身
一般悬臂式挡土墙的内侧做成竖直面,墙面可做成1:0.02~1:0.05的斜坡,具体坡度应根据挡土墙的高度确定,当挡土墙的高度较小时,墙身可做成等厚度的;当高度较大时,墙面坡度取大些,墙顶的最小厚度为200 mm。

2.底板
底板是由墙趾和墙踵板组成,底板一般水平设置,做成变厚度板,底板为水平。墙踵板底面水平,顶面倾斜,长度由抗滑移稳定验算确定,根部厚度一般取为1/12~1/10墙踵板长,且不应小于200 mm,墙踵板的长度由抗倾覆安全系数、基底压力和偏心矩大小等条件来确定,一般可取为0.15~0.3倍的墙底板宽度,底板总宽度b按整体稳定条件确定,一般取(0.6~0.8)H(H为墙高)。

3.墙身构造
为提高挡土墙的抗滑移能力,可在基础底板加设防滑键。防滑键设在墙身底部,键的宽度应根据剪力要求,其最小值为30 cm。
一般每隔20~25 m设一道伸缩缝,当墙面较长时,可采用分段施工以减少收缩影响。

4.排水要求
挡土墙后应做好排水措施,以消除水压影响,减少墙背的水平推力。通常在墙身中每隔2~3 m设置一个100~150 mm孔径的泄水孔。墙后做滤水层,墙后地面宜铺筑粘土隔水层,墙后填土时,应采用分层夯填方法。在严寒气候条件下有冻胀可能时,最好以炉渣填充。

4、锚喷支护 (anchor-plate retaining)

由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护。其主要作用是限制围岩变形的自由发展,调整围岩的应力分布,防止岩体松散坠落。既可作为施工过程中的临时支护使用,也可在某些情况下作为永久支护或衬砌。

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基本组成:采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的措施,60年代以来,已被广泛采用。锚杆的主要作用是增强节理面和岩层间的摩擦力,增强岩块或岩层的稳定性。喷射混凝土的作用是加固围岩,防止岩块抬动、剥离或坠落。二者结合发挥围岩的自承能力。

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