挡墙与护坡在山地项目中的应用
(2012-02-22 00:01:33)
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结构设计杂谈 |
挡墙与护坡在山地项目中的应用
由于山地建筑中的地形复杂,地势坡度较大,在一定的地质条件下,挡墙的应用,为建筑建设提供很好的条件。在建筑与道路,建筑与建筑之间,景观台地等落差,如何选用合适的挡墙,对小区内的建筑品质起到关键作用,边坡设计可靠性,也是作为山地项目中场地设计的重要因素,山地常伴有泥石流的多发性,边坡和泄洪管道或泄洪沟是构成排洪系统的主要设施,尤其在山地建筑中大户型的设计中,需要一定的场地,解决这些问题,无法避免要选择边坡支护这种方式。从较低的景观挡墙到几十米的护坡。边坡支护是解决山体确切的说是坡体稳定的必要措施。本文中将着重阐述在边坡的应用。
挡土墙类型的划分方法较多,一般以挡土墙的结构形式分类为主,常见的挡土墙形式有:重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式。各类挡土墙的适用范围取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙的用途、施工方法、技术经济条件及当地的经济等因素。
1.3.1重力式挡土墙
重力式挡土墙一般由块石或混凝土材料砌筑。重力式挡土墙是靠墙身自重保证墙身稳定的,因此,墙身截面较大,适用于小型工程,土质边坡高度不宜大于8米,岩质边坡高度不宜大于10m。土方开挖后边坡稳定较差时不应采用,但结构简单,施工方便,能就地取材,因此广泛应用于实际工程中。重力式挡墙可分为俯斜式、仰斜式、直立式、衡重式以及其他形式挡墙。
1.3.2悬臂式挡土墙
当地基土质较差或缺少石料而墙又较高时,通常采用悬臂式挡土墙,一般设计成L型,由钢筋混凝土建造,墙的稳定性主要依靠墙踵悬臂以上土重来维持。墙体内设置钢筋以承受拉应力,故墙身截面较小。土质边坡高度不宜大于8米,岩质边坡高度不宜大于10m。土层较差或对挡墙变形要求较高式不应采用。
1.3.3扶壁式挡土墙
由墙面板、墙趾板、墙踵板和扶肋组成,即沿悬臂式挡土墙的墙长方向,每隔一定距离增设一道扶肋,把墙面板和墙踵板连接起来。适用于缺乏石料的地区或地基承载力较差的地段。当墙高较高时,比悬臂式挡土墙更为经济。适用土质边坡,高度不宜大于10米,基础应置于稳定岩土层内。
1.3.4锚定板及锚杆式挡土墙
锚定板挡土墙是由预制的钢筋混凝土立柱、墙面、钢拉杆和埋置在填土中的锚定板在现场拼装而成,依靠填土与结构的相互作用力维持其自身稳定。与重力式挡土墙相比,具有结构轻、柔性大、工程量少、造价低、施工方便等优点,特别适合用于地基承载力不大的地区。设计时,为了维持锚定板挡土墙结构的内力平衡,必须保证锚定板结构周围的整体稳定和土的摩阻力大于由土自重和荷载产生的土压力。锚杆式挡土墙是利用嵌入坚实岩层的灌浆锚杆作为拉杆的一种挡土结构。根据挡墙
结构形式可分为板肋式锚杆挡墙、格构式锚杆挡墙和排桩式锚杆挡墙;根据锚杆的类型分为非预应力锚杆挡墙和预应力锚杆(索)挡墙。宜采用排桩式锚杆挡墙支护的边坡包括:1.位于滑坡区或切坡后可能滑坡的边坡;2.切坡后可能沿外倾软弱结构面滑动,破坏后果严重的边坡;3.高度较大、稳定性较差的土质边坡;4.边坡滑塌区内有重要的4类岩质边坡和土质边坡。
在施工期稳定性较好的边坡,可采用板肋式或格构式锚杆挡墙,对填方锚杆挡墙,在设计施工时应采取有效措施防止填方土体的锚杆附加拉应力过大。高度较大的新填方边坡不宜采用锚杆挡墙。
岩石锚喷支护
一类岩质边坡宜采用混凝土锚喷支护高度不宜大于30米,二类岩质边坡宜采用钢筋混凝土锚喷支护,高度不宜大于30米,三类边坡应采用钢筋混凝土锚喷支护,高度不宜大于15米。膨胀性岩石的边坡或具有严重腐蚀性的边坡不应采用支护。另岩质边坡采用锚喷支护后对局部不稳定块体尚应采取加强支护的措施。
1.3.5加筋土挡土墙
由墙面板、拉筋和填土三部分组成,借助于拉筋于填土间的摩擦作用,把土的侧压力传给拉筋,从而稳定土体。即是柔性结构,可承受地基较大的变形;又是重力式结构,可承受荷载的冲击、振动作用。施工简便、外形美观、占地面积小、而且对地基的适应性强。适用于缺乏石料的地区和大型填方工程。
1.3.6 土钉墙
土钉墙是有面板、土钉与边坡相互作用形成的支挡结构。它适用于一般地区土质及破碎软岩质地段,也可置于桩板挡土墙之间支挡岩土以保证边坡稳定。
土钉墙面层为喷射混凝土中间夹钢筋网,土钉要和面板有效连接,外端设钢垫板或加强钢筋通过螺丝端杆锚具或焊接进行连接。
边坡排水工程
1.
2.
内部排水系统
地下排水措施宜根据边坡水文地质和工程地质条件选择,可选用大口径管井、水平排水管或排水截槽等。当排水管在地下水以上时,应采取措施防止渗漏;边坡工程应设泄水孔。对岩质边坡,其泄水孔宜优先设置于裂隙发育、泄水严重的部位。边坡坡脚、分级平台和支护结构钱应设排水沟。当潜在破裂面渗水严重时泄水孔宜深入至滑裂面内。泄水孔边长或直径不宜小于100mm ,外倾坡度不小于5%,间距宜为2~3米,并宜按梅花性布置。最下一排泄水孔应高于地面或排水沟底面不小于200mm ,在地下水较多或大股水流处,泄水孔应加密。在泄水孔进水侧应设置反滤层或反滤包。反滤层厚度不小于500mm,反滤包尺寸不小于500X500X500mm,反滤层顶部和底部应设厚度不小于300mm的黏土隔水层。
常用的坡面防护措施
植被防护
在边坡上种草或铺草皮,既可阻止地表水对坡面的冲刷和风对坡面的吹蚀,又可绿化,增加美观,在冲刷不严重的较缓而不高的土质坡面上可选择适合土壤和气候条件的草籽直接播种于其上。在冲刷较严重的较陡(但不陡于1:1)和较高的土质坡面上,则可采用铺满草皮(平铺或竖铺)。如果草皮来源困难,则可把草皮铺成方格状、在方格内种上草籽。植物防护是一种经济有效的防护措施,特别在气候潮湿、草皮易于生长的地区,但采用时必须注意保证其成活。在不利于植物生长的边坡上(如碎石类土等),若采用植物防护,则可在上面先铺一层厚约10~20cm的黏性土,而后再铺草皮。
植物防护也可用于岩石表面,采用丝网覆盖,进行喷拨处理,岩石表面覆盖20公分左右的黏土层,待灌木草丛生长出来,即起到美观美化的作用的同时,又可以起到很好的防护作用。
以上介绍了几种边坡形式,如何在项目中选择合适的边坡形式,既满足其自身的功能性,有可以达到美化的效果。从成本上来说,大量的边坡支护,从较低的景观边坡到几十米的边坡支护,其费用之高,额外的增加项目的投入,增加成本。
山地建筑场地,宜根据地质地形条件及工程要求,因地制宜设置边坡,避免形成深挖高填的边坡工程。对稳定性较差且坡度较大的边坡宜采用后仰放坡或分阶放坡。分阶放坡时水平阶段应有足够的宽度,否则应考虑上阶边坡对下阶边坡的荷载影响。