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加筋土挡墙,学术文献
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重庆主城某浸水加筋土挡墙加固设计与施工

蔡志伟,黄程祥

(1.中煤科工集团重庆设计研究院有限公司,重庆400016;2.重庆市逾中区滨江建设管理处,重庆400012)

[摘要]以重庆主城某浸水加筋土挡墙加固工程为例,分析了该类型挡墙的失稳特征和失稳原因.基于不破坏原试验,解决了锚管防腐、铺管水平成孔等施工难题,确定了合理的注浆参数.施工安全监测结果表明,选用的加固 工程主体结构以及降低对工程正常运营不利影响的原则,选用了格构锚管注浆的加固方案.结合工程实际和现场方案有效抑制了挡墙变形的继续发展,达到了预期的加固效果.

[关键词]公路工程;加筋土挡墙;加固;设计;施工技术

[中图分类号]U417

[文藏标识码]A[文章编号]1002-8498(2014)11-0069-03

ReinforcementDesign and Construction ofImmersedReinforced Earth Retaining Walls in Chongqing

Cai Zhiwei' Huang Chengxiang*2. The Yangtze Riser Bank Construction Mannging Department af Yuzhong District Chongqing 400012 China) ( 1. CC7EG Chongqing Engineering Co. Ladl. Ghongqing 400016 Chine;

based on some reinforcement projeet of reinforced earth retaining wall in Chongqing. Based on the Abstract :The failure characteristics and reasons of immersed reinforced earth retaining wall are analyzedprinciples of not destroying the main structure of the original retaining wall and avoiding the adverseimpact on the operation status the posite structure with the latice beam and anchor pipe grouting isproblems of anticorrosion and horizontal boring of anchor pipe are solved and the suitable grouting adopted as the final reinforcement scheme. Combined with project practice and field test the constructionparameters are verified. The results of construction safety monitoring show that the deformationdevelopment of retaining wall is effetively restrained and the anticipated reinforcement effet is achieved.

Key words ;road construction;reinforced earth retaining walls; reinforcement; design; construction

墙面为混凝土面板,面板长1.5m,宽0.6m,厚自从1963年发明世界上第一座加筋土挡墙以0.3m,面板上设置金属拉环,用于固定挡墙内侧筋域,筋带间为碾压密实的砂砾石土;加筋体后回填碾压密实的建筑弃土:挡墙采用混凝土条形基础,基础持力层为强夯人工填土.原加筋土挡墙典型断面如图1所示.

0引言

来,该技术经过50年的发展,以其工程费用低、对地带;筋带采用聚丙烯土工带,宽25mm,厚2mm,垂向基承载力要求低、造型美观等优点而得到广泛应布置间距300mm,水平束间距750mm,每束6股,设用.自20世纪70年代开始,这种结构在我国大部计拉力值1000N;筋带布置于面板内侧4-8m区 分地区得到广泛应用.随着时间的推移,许多加筋土挡墙相继出现了不同程度的失稳现象,严重影响了工程的正常运营,因此对加筋土挡墙失稳问题的研究具有深刻的现实意义.

2失稳特征及原因分析[

1工程概况

重庆主城某浸水加筋土挡墙始建于1988年,1996年建成后投人使用,为直立式路肩挡墙.挡墙

该浸水加筋土挡墙的失稳特征主要包括墙体外倾、鼓肚、墙面或路面开裂、期塌等.导致其失稳的原因主要包括以下几个方面:

1)由于料源有限,局部地段填料级配未达到设计要求;填料铺砌后,碾压不足,局部填土压实度未

达到设计指标.

3加固方案

3.1制订方案的前提条件

3.2加固方案

图1加筋土挡墙典型断面Fig. 1 A typical section of the reinforced earth retaining wall

2)筋带下料长度不够,部分筋带比设计长度短0.5-1.0m,部分筋带质量较差,老化较严重.

3)挡墙基础持力层多为回填土,受压后沉降量较大,挡墙因基础沉降而出现变形.

4)交通流量激增,特别是大型运输车辆增多,超载严重,直接导致路面车辆荷载剧增,超过原设计路基的承载能力.

5)工程区洪水的涨落会对墙后填土进行掏蚀,带走部分砂粒、黏粒,使墙后填土孔隙逐年增大,甚 至出现架空现象,进面加刷挡墙的变形失稳.

案包括在挡墙外回填反压或修建桩板墙,但回填反 对于失稳加筋土挡墙,比较简使易行的加固方压需占用港区道路用地,面桩板墙在基岩理深比较深的情况下造价较高,故首先将上述两种方案排除在外.除用地和造价等因素外,所采用的加固方案应尽可能满足以下条件:

1)不破坏原工程的主体结构.对于本工程面言,原工程的主体结构包括加筋土挡墙的筋带和面板.

2)尽可能降低对原挡墙安全运营的影响.

结合现场实际和技术可行性,确定采用格构锚管注浆的支护方案对原加筋土挡墙进行加固.

1)由于原加筋土挡墙筋带呈梅花形布置,为避免钻孔时对其造成损伤和出现缠钻现象,错管设置 为水平.锚管间距则根据挡墙面板尺寸模数确定,水平间距为1.5m,竖向间距为1.8m,从而可以避开筋带布置位置.锚管采用ZT490无缝钢管加工制成.锚管长度、型号根据挡墙高度及稳定性具体确定.

2)锚管安装定位后,实施一次常压注浆和一次高压注浆.

3)锚管端头通过钢垫板及帮焊钢筋锚固于格

构梁,格构梁采用C30混凝土现浇.

及时排出,呈梅花形布置穿透注浆锚固体的排水管. 4)为使洪水退水时加筋土挡墙墙体内的积水

5)根据现场错管基本试验获得的锚管极限承载力,参照《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22:2005中表7.3.1及表7.3.2,锚固体抗拔安全系数取2.2,锚杆杆体抗拉安全系数取1.8.加固后锚管实 际抗拔安全系数为2.278,锚管杆体抗拉安全系数为2.05.工程区抗震设防烈度为6度,格构梁及外锚头按7度采取抗震构造措施.

所示. 格构锚管注浆支护加固方案典型断面如图2

图2加固方案典型断面

Fig. 2 A typical section of the reinforcement scheme

4现场施工关键问题及安全监测

该工程的施工工艺流程如下:测量放线一墙面清理一钻孔平台搭建一钻孔(错管跟进)一检、清孔头封闭一格构梁浇筑. →常压灌浆一二次高压补一锚固性能试验一锚

4.1施工过程中关键问题

1)错管防腐问题

由于挡墙处于水位变动区,错管的防腐十分重要.若采取常规的刷沥青船底漆、缠裹沥青玻纤布 等防腐措施,锚管在钻进过程中会将防腐层磨损掉,难以达到防腐效果.故考虑取消常规防腐措施,面在错管正中安装加强钢筋.在错管跟进到位后,在锚管正中安装1根25HRB335加强钢筋,锚 管加强构造如图3所示.

2)锚管水平成孔施工间题

由于加筋体填料为碾压密实的砂砾石土,通过现场成孔试验,确定采用偏心潜孔锤冲击成孔、锚管直接跟进的施工工艺进行施工.锚管施工组 合形式(由里及外)为:偏心锤头管靴锚管错固节段锚管自由节段锚头结构.锚管跟进长度达到设计要求后,收回偏心锤头及冲击器,逐段拆除钻杆即完成钻孔及锚管安装工作.

为了避免偏心冲击力对原加筋土挡墙面板造

3)现场注浆控制问题

4.2施工过程的安全监测

图3销管加强构造

Fig. 3 Strengthening structure of anchor pipe

成损伤,先采用直锤在墙面板成孔:偏心潜孔锤钻 进时要控制好钻机给进力及钻进速度,加大风压,将管内渣土尽可能排尽,以防止成孔后收回偏心钻时卡钻:若钻进过程中发现钻进速度突然减慢或加快,需要暂停钻进,检查是否有隐敲的构筑物及管 道、管线等,解决隐患后方可继续钻进.

由于本次加固的加筋土挡墙墙后填料主要为砂砾石土、砂卵石土及成分复杂的建筑弃土,极易出现跑浆、漏浆现象,造成不必要工程浪费的同时 又难以满足错管抗拔承载力要求,因此,通过现场注浆试验确定合理的注浆参数十分必要.

根据试验段得出的试验参数,浆液采用M301.5%的FM(2)泵送剂和水泥用量7%的ZY复合 水泥浆,水灰比为0.48:掺人的外加剂为水泥用量型高效膨胀剂;采用分次注浆,第1次注浆对锚管全区段进行常压注浆,注浆压力为0.4MPa,第2次注浆采用高压注浆,注浆压力为1.5MPa;为最大限度避免跑浆,由下至上逐排对错管进行注浆.

注浆时要随时注意现场情况,若有地表冒浆或裂缝增大等异常情况要及时停止注浆,查明原因并采取减小注浆压力和间歇式注浆的办法处理:浆液流失严重时可考虑采用加浓浆、间歇式注浆或加速凝剂的方式进行处理.

本工程于2011年10月10日开始分段、分步施工,为了保证施工安全同时检验加固效果,在全线K0560处监测点监测数据如图4所示.图中,x 挡墙墙顶共布设12个监测点进行变形监测.其中,方向为挡墙的垂直方向,负值表示挡墙外倾:y方向为挡墙的切线方向,负值表示挡墙向小里程方向位移:为竖向沉降方向,负值表示挡墙沉降.

浆,于2012年4月底施作完成格构梁.由图4可 该段挡墙于2012年3月初开始施作错管并注见,该段加筋土挡墙在加固前的将近5个月内(2011年10月10日至2012年3月5日),变形一直处于

5结语

参考文献:

图4K0560监测点累计变形曲线Fig. 4 Accumulated deformation curves atK0 560 monitoring site

发展阶段,其中累计外倾值为-4.2mm,累计沉降值为-5.2mmm:施作锚管及注浆阶段(2011年3月初 至2012年4月初),变形继续发展,其中最大累计外倾值为-4.6mmm(2012年4月1日),最大累计沉降值为-6.1mm(2012年4月16日);随后,锚管注浆效果开始显现,挡墙累计变形值趋于稳定,挡墙逐步恢复稳定状态.

近年来,许多加筋土挡墙相继出现了不同程度的失稳现象,严重影响了工程的正常运营.本文以重庆主城某浸水加筋土挡墙加固工程为例,分析了该类型挡墙的失稳特征和失稳原因.采用的格构 错管注浆加固方案不会破坏原工程主体结构,并最大限度地降低了对工程正常运营的不利影响.结合工程实际和现场钻孔试验、注浆试验,解决了锚管防腐、锚管水平成孔等施工难题,确定了合理的注浆参数.施工安全监测结果表明,选用的加固方 案有效抑制了挡墙变形的继续发展,达到了预期的加固效果.

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