支挡结构类型及设计原则.pdf

1、文 章 编 号 : 1007 - 7596 (2008) 02 - 0053 - 02支 挡 结 构 类 型 及 设 计 原 则吴 树 明 1 ,崔 占 海 2(11肇 源 县 中 心 灌 区 ,黑 龙 江 肇 源 166500; 21哈 尔 滨 汽 轮 机 厂 有 限 责 任 公 司 ,哈 尔 滨 150046)摘 要 :支 挡 结 构 包 括 挡 土 墙 、 抗 滑 桩 、 预 应 力 锚 索 等 支 撑 和 锚 固 结 构 ,是 用 来 支 撑 、 加 固 填 土 或 山 坡 土 体 ,防 止 其 坍 滑 以 保 持 稳 定的 一 种 建 筑 物 。 在 铁 路 、 公 路 路 基 中

2、,支 挡 结 构 主 要 用 于 承 受 土 体 侧 向 土 压 力 ,广 泛 应 用 于 稳 定 路 基 、 路 堑 、 隧 道 洞 口 及 桥梁 两 端 的 路 基 边 坡 。 在 水 利 、 矿 场 、 房 屋 建 筑 工 程 中 主 要 用 于 加 固 山 坡 、 基 坑 边 坡 和 河 流 岸 壁 。关 键 词 :支 档 结 构 ;类 型 ;设 计 原 则 ;注 意 事 项中 图 分 类 号 : TU97312 文 献 标 识 码 : A收 稿 日 期 2007 - 09 - 03作 者 简 介 吴 树 明 (1969 - ) ,男 ,黑 龙 江 肇 源 人 ,助 理 工 程 师 ;

3、崔 占 海 (1968 - ) ,男 ,黑 龙 江 桦 川 人 ,工 程 师 。1 常 用 支 挡 结 构 类 型在 水 利 水 电 和 工 民 建 工 程 中 ,常 用 的 支 档 结 构 有 14种 : 重 力 式 ; 半 重 力 式 ; 悬 臂 式 ; 扶 壁 式 ; 锚 杆 式 ; 锚定 板 式 ; 加 筋 土 式 ; 地 下 连 续 墙 ; 排 桩 式 支 挡 结 构 ; 水 泥 土 墙 ; lv土 钉 墙 ; lw逆 作 拱 墙 ; lx卸 荷 板 式 挡 土 墙 ; ly预应 力 锚 索 ,如 图 1所 示 。2 支 挡 结 构 设 计 基 本 原 则211 必 须 满 足 足

4、够 的 承 载 能 力为 保 证 支 挡 结 构 安 全 正 常 使 用 ,必 须 满 足 承 载 能 力 极 限状 态 和 正 常 使 用 极 限 状 态 的 设 计 要 求 ,对 于 支 挡 结 构 应 进 行下 列 的 计 算 和 验 算 :21111 支 挡 结 构 均 应 进 行 承 载 能 力 极 限 状 态 的 计 算计 算 内 容 应 包 括 :1)根 据 支 挡 结 构 形 式 及 受 力 特 点 进 行 土 体 稳 定 性 计 算 。稳 定 性 验 算 通 常 包 括 的 内 容 为 : 支 挡 结 构 的 整 体 稳 定 验算 ,即 保 证 结 构 不 会 沿 墙 底 地

5、 基 中 某 一 滑 动 面 产 生 整 体 滑动 。 支 挡 结 构 抗 倾 覆 稳 定 验 算 。 支 挡 结 构 抗 滑 移 验 算 。 支 护 结 构 抗 隆 起 稳 定 验 算 。 支 挡 结 构 抗 渗 流 验 算 。2)支 挡 结 构 的 受 压 、 受 弯 、 受 剪 、 受 拉 承 载 力 计 算 。3)当 有 锚 杆 或 支 撑 时 ,应 对 其 进 行 承 载 力 计 算 和 稳 定 性验 算 。混 凝 土 防 渗 墙 设 计 墙 顶 高 程 为 225166m,施 工 中 各 项 工序 施 工 记 录 要 求 齐 全 、 准 确 、 清 晰 。6 墙 体 连 接墙 段

6、连 接 采 用 “ 接 头 管 法 ” 。 对 一 期 槽 两 个 端 孔 的 孔 斜 进 行严 格 控 制 。 一 期 槽 孔 清 孔 换 浆 结 束 后 ,在 槽 孔 端 头 下 设 接 头 管 ,在 下 设 的 过 程 中 保 证 接 头 管 的 下 设 垂 直 度 及 混 凝 土 浇 筑 过 程 中防 止 接 头 管 被 挤 歪 。 二 期 槽 孔 浇 筑 混 凝 土 前 ,先 使 用 刷 子 钻 头分 段 洗 刷 一 期 槽 孔 端 头 的 泥 皮 和 地 层 残 留 物 。 接 头 刷 洗 结 束 标准 为 :刷 子 钻 头 上 基 本 不 带 泥 屑 ,孔 底 淤 积 不 再 增

7、 加 。 刷 洗 结 束后 现 场 监 理 验 收 后 方 可 转 入 下 一 施 工 工 序 。7 特 殊 情 况 处 理711 塌 孔本 工 程 防 渗 墙 墙 体 大 部 处 于 黏 土 层 和 砂 砾 石 层 中 ,砂 砾石 施 工 时 易 产 生 塌 孔 现 象 ,防 止 塌 孔 的 控 制 措 施 有 : 选 用优 质 的 钙 基 膨 润 土 造 浆 护 壁 ,保 证 泥 浆 性 能 。 施 工 过 程 中对 泥 浆 各 项 性 能 指 标 进 行 严 格 检 查 ,尤 其 是 槽 孔 内 的 泥 浆 ,如 不 合 格 则 马 上 进 行 换 浆 。 施 工 期 间 ,在 现 场

8、周 围 制 备 好各 种 堵 漏 用 的 材 料 ,如 土 、 水 泥 、 砂 、 泥 浆 、 锯 末 等 物 ,要 求 机组 施 工 人 员 加 强 对 槽 孔 内 浆 面 的 观 察 ,如 发 现 漏 浆 情 况 ,及早 采 取 堵 漏 措 施 ,防 止 发 生 重 大 质 量 事 故 。712 斜 孔 控 制由 于 本 工 程 最 大 施 工 深 度 接 近 2214m,且 墙 体 较 薄 ,易 于产 生 斜 孔 ,严 重 时 将 使 防 渗 墙 产 生 错 位 ,因 此 须 严 加 预 防 。 施 工 时 要 及 时 测 量 ,发 现 孔 斜 及 时 处 理 。 选 派 有 丰 富 经

9、验 的 操 作 手 操 作 抓 斗 ,这 样 在 遇 到 有 较 大 块 石 易 产 生 影 响 质量 的 孔 斜 时 能 凭 借 其 丰 富 的 经 验 感 觉 得 到 ,可 以 及 时 停 止 下抓 ,更 换 冲 击 钻 砸 碎 块 石 ,用 冲 击 钻 时 不 易 砸 得 过 重 ,然 后 继续 下 抓 。713 墙 体 断 层 的 预 防槽 孔 浇 筑 时 ,现 场 应 有 专 业 技 术 人 员 负 责 混 凝 土 浇 筑 工作 ,有 专 人 负 责 混 凝 土 面 深 度 的 测 量 工 作 ,以 指 导 浇 筑 施 工 ,混 凝 土 导 管 的 埋 深 严 格 按 技 术 要 求

10、 执 行 。 浇 筑 前 要 做 好 各项 准 备 工 作 ,备 足 材 料 ,使 浇 筑 工 作 连 续 进 行 ,以 保 证 槽 孔 浇筑 质 量 。714 混 凝 土 拌 和 质 量 的 控 制设 专 人 负 责 拌 和 材 料 的 检 验 工 作 ,不 合 格 材 料 坚 决 不用 ,拌 和 混 凝 土 时 砂 、 石 用 电 子 秤 计 量 ,水 泥 以 袋 计 量 ,保 证配 合 比 的 准 确 实 施 。715 混 凝 土 运 输 的 控 制混 凝 土 土 泵 及 管 路 开 始 使 用 前 ,要 用 清 水 冲 洗 干 净 ,第一 盘 要 先 打 砂 浆 ,管 路 尽 可 能

11、要 平 、 直 ,保 证 混 凝 土 运 输 过 程中 不 致 产 生 严 重 的 离 析 和 过 大 的 坍 落 度 损 失 。716 导 管 堵 管导 管 下 设 前 ,要 仔 细 检 查 导 管 的 质 量 ,是 否 有 破 损 、 开 裂现 象 ,有 损 坏 的 导 管 不 得 使 用 。 导 管 下 设 时 要 仔 细 检 查 导 管的 连 接 情 况 ,是 否 有 胶 圈 ,不 得 有 松 动 现 象 。 浇 筑 中 混 凝 土埋 管 深 度 严 格 按 规 范 控 制 。 浇 筑 混 凝 土 时 拆 卸 下 的 导 管 要及 时 冲 洗 干 净 ,搬 运 时 要 防 止 碰 撞

12、,使 导 管 始 终 处 于 良 好 的工 作 状 态 。717 埋 斗 预 防抓 斗 在 作 业 时 下 冲 力 量 不 宜 过 重 ,以 防 斗 体 嵌 入 地 层过 多 或 遇 大 块 石 卡 住 斗 体 ,可 采 用 反 复 抓 放 以 松 散 地 层 ,再 行 抓 取 。 当 遇 上 部 掉 块 卡 住 斗 体 时 ,切 忌 硬 提 硬 拉 ,应利 用 专 用 的 加 重 杆 轻 打 斗 体 ,边 产 生 震 动 边 提 升 斗 体 进 行处 理 。352008年 第 2期(第 36卷 ) 黑 龙 江 水 利 科 技Heilongjiang Science and Teclnolog

13、y ofW ater Conservancy No1212008( Todal No136)21112 正 常 使 用 极 限 状 态 计 算 支 挡 结 构 周 围 环 境 有 严 格 要 求 时 ,应 对 结 构 的 变 形 进行 计 算 。 对 钢 筋 混 凝 土 构 件 的 抗 裂 缝 宽 度 进 行 计 算 。212 必 须 综 合 分 析 各 种 因 素 ,满 足 工 程 的 用 途应 根 据 工 程 用 途 的 要 求 、 地 形 及 地 质 等 条 件 ,综 合 考 虑以 确 定 支 挡 结 构 的 平 面 布 置 及 其 高 度 ,应 认 真 分 析 地 形 、 地质 、 填

14、 土 性 质 、 荷 载 条 件 ,当 地 的 材 料 供 应 及 现 场 地 区 技 术 、图 1 常 用 支 挡 结 构 类 型经 济 各 种 条 件 ,确 定 支 挡 结 构 类 型 及 截 面 尺 寸 。 必 须 查 明 山体 和 地 基 的 工 程 地 质 、 水 文 地 质 条 件 ,获 取 必 要 的 岩 土 物 理力 学 参 数 。 支 挡 工 程 的 基 础 部 分 ,尤 其 是 抗 滑 桩 及 预 应 力 锚索 的 锚 固 段 ,应 有 足 够 的 勘 探 资 料 以 提 供 准 确 的 地 基 基 础 、锚 固 段 位 置 (深 度 )和 岩 土 力 学 指 标 。213

15、 必 须 满 足 规 范 条 件 要 求 ,明 确 质 量 监 测 及 施 工 监 控 的原 则应 保 证 支 挡 结 构 设 计 符 合 相 应 规 范 、 条 例 的 要 求 。 应 贯彻 国 家 技 术 经 济 政 策 ,按 全 面 规 划 、 远 期 近 期 结 合 、 统 筹 兼 顾的 原 则 ,设 计 工 作 中 给 出 质 量 监 测 及 施 工 监 控 的 要 求 。214 保 护 环 境 ,与 环 境 相 协 调 的 原 则在 设 计 中 应 使 支 挡 结 构 与 环 境 协 调 ,符 合 国 家 环 保 及 其他 有 关 规 定 ,有 条 件 时 应 首 先 采 用 绿

16、色 防 护 工 程 。215 满 足 结 构 稳 定 、 坚 固 耐 久 、 安 全 可 靠 的 原 则支 挡 结 构 设 计 应 满 足 在 各 种 设 计 荷 载 组 合 下 支 挡 结 构的 稳 定 、 坚 固 和 耐 久 。 结 构 类 型 的 选 择 及 设 置 位 置 的 确 定 ,应 安 全 可 靠 、 经 济 合 理 、 便 于 施 工 养 护 ,结 构 材 料 应 符 合 耐久 、 耐 腐 蚀 的 要 求 。 为 保 证 其 耐 久 性 ,在 设 计 中 应 对 使 用 中的 维 修 给 出 相 关 规 定 。3 支 挡 结 构 设 计 注 意 事 项 同 一 地 段 支 挡

17、 结 构 的 形 式 不 宜 过 多 ,以 免 施 工 困 难 及影 响 美 观 。 支 挡 结 构 与 路 堤 连 接 可 采 用 锥 体 填 土 连 接 ,支挡 结 构 与 桥 台 、 隧 道 洞 门 、 既 有 支 挡 结 构 的 连 接 应 协 调 配 合 ;城 市 与 风 景 区 的 支 挡 结 构 宜 考 虑 与 其 他 建 筑 物 的 协 调 。 当 墙 身 位 于 弧 形 地 段 ,例 如 公 路 回 头 弯 、 桥 头 锥 体 坡 脚 处 的挡 墙 ,因 受 力 后 容 易 出 现 竖 向 裂 缝 ,宜 缩 短 伸 缩 缝 间 距 或 采取 其 他 加 固 措 施 。 当 路

18、 基 两 侧 同 时 设 置 路 堤 和 路 堑 挡 土墙 时 ,一 般 应 先 施 工 路 肩 墙 ,以 免 在 施 工 路 肩 墙 时 破 坏 路 堑墙 的 基 础 ;同 时 要 求 过 路 肩 墙 踵 与 水 平 成 角 的 平 面 ,不 得 深入 到 路 堑 墙 的 基 础 面 以 下 ,否 则 应 加 深 路 堑 墙 的 基 础 ,或 将两 者 设 计 成 一 整 体 结 构 。 铁 路 站 场 路 肩 支 挡 结 构 的 设 计应 注 意 调 车 作 业 的 安 全 与 方 便 。 电 气 化 铁 路 区 段 和 埋 设电 缆 区 段 的 路 肩 墙 ,应 预 留 电 杆 及 电

19、缆 的 坑 、 槽 、 沟 、 洞 位 置 ,并 注 意 与 工 程 的 配 合 。 必 建 铁 路 、 公 路 和 增 建 新 线 工 程中 ,支 挡 结 构 设 计 应 注 意 采 取 措 施 减 少 对 既 有 线 路 的 行 车 干扰 ,保 证 既 有 线 路 的 行 车 安 全 。4 支 挡 结 构 设 置 原 则411 设 置 原 则1)陡 坡 路 堤 ,地 面 横 坡 较 陡 ,路 堤 边 坡 形 成 薄 层 填 方 ,采用 支 挡 结 构 收 回 坡 脚 ,提 高 路 基 的 稳 定 性 。2)路 堑 设 计 边 坡 与 地 面 坡 接 近 平 行 ,边 坡 过 高 ,且 形

20、成剥 山 皮 式 的 薄 层 开 挖 ,破 坏 天 然 植 被 过 多 ,采 用 支 挡 结 构 以降 低 路 堑 边 坡 ,减 少 对 环 境 的 破 坏 。3)稳 定 基 坑 边 坡 。4)不 良 地 质 地 段 ,为 提 高 该 地 质 体 的 稳 定 性 或 提 高 建 筑物 的 安 全 度 要 进 行 特 殊 处 理 如 : 为 加 固 滑 坡 、 岩 堆 、 软 弱 地基 等 不 良 地 质 体 。 为 拦 挡 危 岩 、 落 石 、 崩 塌 等 。 在 特 殊土 地 段 或 软 弱 破 碎 岩 质 地 段 的 路 堑 边 坡 ,采 用 坡 脚 预 加 固 技术 。5)滨 河 滨

21、海 地 段 填 方 ,其 坡 脚 伸 入 水 中 ,水 流 冲 刷 影 响填 方 边 坡 的 稳 定 ,为 了 收 回 坡 脚 或 减 少 对 水 流 的 影 响 。6)为 了 避 免 对 既 有 建 筑 物 的 影 响 、 破 坏 或 干 扰 。7)为 了 减 少 土 石 方 数 量 或 少 占 农 田 。412 设 置 位 置 选 择 路 堑 支 挡 结 构 的 位 置 通 常 设 置 在 路 基 侧 沟 边 ,有 时 结合 边 坡 的 地 质 条 件 也 可 设 置 在 边 坡 的 中 部 ,但 要 保 证 墙 基 以下 边 坡 的 稳 定 。 路 堤 挡 土 墙 与 路 肩 挡 土 墙

22、 比 较 ,当 其 墙高 、 工 程 数 量 、 地 基 情 况 相 近 时 ,宜 设 路 肩 挡 土 墙 。 当 路 肩 挡土 墙 、 路 堤 挡 土 墙 兼 设 时 ,其 衔 接 处 可 设 斜 墙 或 端 墙 。 滨河 挡 土 墙 要 注 意 使 设 墙 后 的 水 流 平 顺 ,不 致 形 成 漩 涡 ,发 生严 重 的 局 部 冲 刷 ,更 不 可 挤 压 河 道 。 滑 坡 地 段 的 抗 滑 支 挡工 程 ,应 结 合 地 形 、 地 质 条 件 、 滑 体 的 下 滑 力 ,以 及 地 下 水 分布 情 况 ,与 清 方 减 载 、 排 水 等 工 程 综 合 考 虑 。 带

23、拦 截 落 石作 用 的 挡 土 墙 ,应 按 落 石 宽 度 、 规 模 、 弹 跳 轨 迹 等 进 行 考 虑 。 受 其 他 建 筑 物 (如 公 路 、 房 屋 、 桥 涵 、 隧 道 等 )控 制 的 支 挡 结构 的 设 置 ,应 注 意 保 证 既 有 建 筑 物 的 稳 定 和 安 全 。参 考 文 献 : 1 中 国 标 准 建 筑 设 计 研 究 院 100J008 - 2 挡 土 墙 S 1北 京 :中 国计 划 出 版 社 , 20021 2 莫 骄 1特 种 结 构 设 计 M 1北 京 :中 国 计 划 出 版 社 , 20061452008年 第 2期(第 36卷 ) 黑 龙 江 水 利 科 技Heilongjiang Science and Teclnology ofW ater Conservancy No1212008( Todal No136)