加筋土挡墙面板外移的整防措施

2016-07-18 12:06胡振革
四川水泥 2016年7期
关键词:挡墙填料面板

胡振革

(重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400074)

加筋土挡墙面板外移的整防措施

胡振革

(重庆交通大学 土木工程学院 重庆 400074)

本文分析论述了加筋土挡墙墙面板外倾破坏的形式及相应原因,并举例细述加筋土挡墙面板外倾加固措施的选取。关键字:加筋土挡墙;面板外倾;加固措施

一、引言

加筋土挡墙以其截面小、质量轻、占地少、造价低等优势在挡墙方面得到了广泛的应用。加筋土属于柔性结构,相对于刚性结构可以承受较大的变形,随着土体变形自身也将发生变形,表现在墙体的外移、裂缝、鼓肚等病害,影响性能及外观的美化,修缮困难,则设计、施工、防治均要注意。

加筋土挡墙面板外倾示意图(图1)

加筋土挡墙板面外倾示意图(图2)

二、外移原因、相应措施

加筋土挡墙是以基础为底部支撑,面板抵抗土侧压力,筋材与填料分层填筑形成纤维状平衡板面拉力,使墙体形成稳定状态而进行工作的。在这个稳定的整体中,面板不仅与填料(土体)接触抵抗其侧压力,还与筋才通过连接部进行连接,并且坐于基础之上,因此面板处于至关重要的部位。因此面板的设计应该满足强度、刚度、美观、施工方便、连接牢固等方面。按其材料的不同面板可分为素混凝土面板、钢筋混凝土面板、金属面板以及条石。

通过重庆地区加筋土挡墙的现场调查以及查阅资料可知,加筋土挡墙面板外移的情况可根据起因分为:面板缺陷引起的外倾、内部填料因水流失引起的外倾、基础承载力不足引起的外倾。

1. 面板缺陷引起面板外倾

面板作为挡墙各部分的连接部分,其发生破损则将会引起一系列连锁的反应。面板设计强度、刚度不足时随后期土压力的增加,面板无法抵抗过大土压力将会向外倾移轻者面板龟裂更甚墙面板整体断裂,严重影响整体的安全性。因此应该及时采取措施进行补救,对于钢筋混凝土面板可用强度高的混凝土进行修补,且要保证修补部分与原有部分钢筋可以有效的融合。正确施工放样、处理好基础相关规定,墙面板设计都是垂直的但是施工时碾压以及外部施工荷载的作用面板面板将会外倾,因此施工时应将面板向内留有1.6%的倾向度,施工后可达标准,否则施工之后马上就发生外倾病害。

对于由于面板缺陷引起的外倾,若挡墙前空间较大可以采用填土反压,曾加挡墙整体的稳定性。若挡墙前空间狭小可以采用砌体挡墙进行加固,若面板前无空间可以利用可以采用锚杆加固进行整修。

2. 填料流失引起的面板外倾

加筋土挡墙一般均为填方路堤,且分级高挡墙运用较多,填料为非原状土,填筑较高碾压达不到标准将会将会引起填料固结下沉,引起面板与筋材连接部断裂,破坏整体性,在车辆荷载的反复作用下将会引起面板外倾,甚至整体破裂。

通过调查检查发现,外倾面板时一般会有内部脱空现象,敲击面板时发出空洞的声音,其主要原因是挡墙防排设施不完善,排水不畅,路面降水随裂隙渗入路基,在外部车辆动荷载的作用下,渗入水成为动水,对于这种现象要注意加强防排水措施。对于流到路面的降水、沿岸径流或其他的地下水应及时排除,以防发生水患。若设计施工时排放水设施不完善的,应在加挖边沟、截水沟、排水沟、或增设泄水孔等措施。

3. 基础承载力不足引起外倾

基础与底面之间摩擦较小,抵抗力不足,基础承载力不足,导致面板下沉墙,面板发生外倾滑移现象。这种现象对挡墙的整体稳定性有重大的影响,初始的外移滑倾,使得面板与填料之间产生空隙,随着荷载的反复作用,现象将会加剧,致使整个面板外倾,路基下沉最终导致路面破损影响正常运营。对于这样的现象一般采用注浆的方法进行加固。

三、举例进行整治

现用重庆地区一沿河加筋土挡墙为例进行加固处理。该挡墙为一沿河挡墙,左侧2米外为一3.5米宽的小河,河内流量常年比较稳定,墙高7米,因旁边有墙面为垂直布置,挡墙全长50米,与小河流向平行,墙面板采用预制加筋混凝土矩形块。2000年建成投入使用,该路为郊区挡墙车流量相对较少,但重量货车较多通过。经调查发现该挡墙出现墙面变形:沿路面方向有鼓肚现象,垂直发现外倾。挡墙基础周边土发生松动鼓胀现象,土体剪切明显。说明挡墙失稳现象已非常明显,必须采取相应的措施,否则将会发生危险。

该挡墙处于特殊环境,左侧2米处有一小河,沿路线方向,常有重型车辆通过,若处理不,扰动原状态,且处理不当将会加剧面板的破坏形式,使形式得到恶化。

1.加固技术的选取:

(1)新建重力式挡墙:重力式挡墙靠自重抵抗压力,结构简单,施工方便,但是重力式挡墙自重挡墙,若坐落于河岸势必会发生沉降现象,且该挡墙适用于墙高小于5米时,而此加固挡墙高7米,因此不可用重力式挡墙进行加固。

(2)新建悬臂式挡墙:该种挡墙的特点体积小,利用墙体后面的土体保持自身稳定, 结构简单,自重轻,工程量小。但是这种挡墙消耗钢材多造价高,基础处于河中不稳,易倾滑、下沉。

(3)拆除重建,该种方法比在旁边新建挡墙造价还要高,且拆除后影响交通,拆除后的筋才、石料、废渣不好处理,放置旁边影响环境。

(4)高压注浆锚固技术加固挡墙:该方法在加筋土内部进行注浆锚固加固,不影响河流不影响路面交通;直接在原墙面上挂网喷浆,然后锚固预应力锚杆,不拆除墙体不产生垃圾影响环境;注浆后锚固锚杆作业受力区在垂直面,不用考虑新增设施的基础问题;施工简便、结构简单、经济、工期短、造价低,材料易得,用量少。因此该方案才是最合适方案。

2.施工要点

注浆初始压力应为 0.4-0.6Mpa,最终压力控制在 4-5Mpa范围内,自下而上进行,达到符合注浆条件时停止注浆,每分钟注浆量应保持为 60L-80L,且要观察周边钻孔的情况,如有其它孔的渗浆应减小压力。

根据锚杆抗拔试验可知,当拉力达到300KN时,锚杆仍没有显的塑性位移,一次还处于弹性区内,则,锚固预应力取 150KN,为保证初期的预应力损失则取160KN。

考虑预应力损失应该考虑的因素如下,岩土体变形对预应力的影响、钢材松弛对预应力的影响、张拉锁定时预应力的损失、混凝土的徐变对预应力的影响、锚墩沉陷对预应力的影响,以及其他因素,如温度、受到冲击等各种因素。

四、总结

本文通过对加筋土挡墙的调查,论述的面板破坏按破坏原因主要分为三种情况,面板缺陷引起的外倾、内部填料因水流失引起的外倾、基础承载力不足引起的外倾。并且分析出现相应破坏的原因,并举例进行加固措施的选择,得出在原挡墙临空面空间较窄临河时可采用高压注浆锚杆加固技术进行加固改进加筋土挡墙。

[1]朱建群,张志敏.一类双面加筋土挡墙受力机理的试验研究[J].湘潭师范学院学报( 自然科学版),2004,26(4):87-89.

[2]莫恒文.加筋挡土墙施工技术与质量控制研究[J].质量论,2008,89(5):17-18

[3]吴德涛.加筋挡土墙工程面板移位的防治措施[J].山西建筑,2006,32(13): 130-131.

G322

B

1007-6344(2016)07-0337-01

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