梧州市宝石城北侧道路路肩支挡设计探讨

2022-09-11

路基是道路的重要组成部分, 是路面的基础, 它承受着本身岩土自重和路面重量, 以及由路面传递而来的行车荷载, 所以路基是道路的承重主体。

填方路基中, 由于现状地形及用地等条件限制, 较多情况下无法按道路填土边坡要求进行放坡, 需要在路肩处设置支挡结构物, 路肩的支挡安全性是路基安全的前提, 是保护行车道等主要结构的稳定性的重要条件。

1 工程概述

梧州市位于广西东部, 市区紧接两广边界, 是典型的山区城市, 市区的建筑物及道路均依据实际地形而建, 许多道路工程实施时均需进行路肩支挡设计。

梧州市宝石城北侧道路主要位于在建宝石大厦的北侧。该段道路原设计车行道宽度为9m, 每侧人行道各宽3m, 道路总宽15m。该道路设计时宝石大厦正在施工, 按现场情况, 宝石大厦的一层场地与道路K0+080~K0+150段有2m~7m的高差, 而建筑物与原道路左侧人行道边线仅有3.63m的水平距离, 因此必须在道路边缘设置支挡结构物才能处理该处的高差, 并保证道路的正常建设和安全稳定。

道路设计时宝石大厦建筑物的基础部分已施工完毕, 原基础承台施工时已开挖至34.78m的高程, 约按1∶1坡度放坡。基础和地下室施工完成后, 基坑部分用松填土回填至现状地面高程约为40.0m处, 回填土未经分层压实, 为堆填土, 基坑开挖线以外的路基范围内也有部分为松填土。

2 地质概况

(1) 地形地貌特征。

拟建场地处于波状低丘花岗岩风化地带的冲沟洼地, 西、北、北东环坡, 南临宝石城, 南东近民宅。场地原为居民宅地及菜地, 建有1~5层砖房, 勘察期间经人工拆除挖土填平。孔口标高为38.3m~41.10m。

(2) 场地土层特征。

勘察结果表明:场地土层自上而下分布如下。

杂填土:新近人工填土, 直接露出地表, 厚度1.20m~5.40m, 平均厚度2.99m。褐红、褐灰色, 主要由粘性土夹较多碎石、碎砖块、瓷砖块、煤渣和生活垃圾等组成, 局部夹有砖墙及砼块体。未经分层压实, 结构松散, 湿, 高压缩性。

素填土层1:属人工堆填而成的新填土, 直接露出地表, 厚度0.60m~3.00m, 平均厚度1.6m。褐黄、褐灰色, 主要由粘性土含5%石英砂组成, 未经分层压实, 结构松散, 高压缩性。

素填土层2∶10年以上的老填土, 直接露出地表, 厚度1.10m~9.40m, 平均厚度5.2m。褐黄、褐灰色, 主要由粘性土含少量石英砂组成, 未经分层压实, 结构松散, 稍湿, 可塑, 高压缩性。

砂质粘性土:厚度5.9m~26.6m, 平均厚度15.12m。为花岗岩红强烈风化后原地残留堆积而成, 褐黄、褐红、浅灰白色, 矿物成分主要为石英、高岭土及少量云母, 中压缩性, 遇水易软化崩解。

全风化花岗岩:顶面埋深12.20~32.60, 厚度3.40m~17.50m, 由花岗岩经强烈风化后形成风化节理裂隙发育, 遇水易软化崩解。

强风化花岗岩:分面于整个场地, 顶面埋深20.30~41.30, 厚度3.70m~23.50m, 原岩结构大部分破坏, 褐黄、褐红、浅灰白色, 由花岗岩经强烈风化后形成, 风化节理裂隙发育, 裂面常有褐色铁锰质渲染或充填。

(3) 地下水特征。

地下水为上层滞水及孔隙裂隙潜水, 上层主要赋存于填土层中, 水量小, 孔隙裂隙潜水主要赋存于花岗岩风化带中, 水量较。地下水靠大气降水、生活废水补给, 初见水位埋深2.5m~10.00m, 稳定水位埋深为0m~4.80m, 地下水位变幅受季节影响。

3 路肩支挡设计

结合场地的实际情况, 在K 0+0 8 0~K0+150段左侧人行道边缘设置支挡结构物, 其中K0+080~K0+110段设置30m长度的扶壁式挡土墙, 而对高差较大的K0+110~K0+150段, 采用框架结构支挡, 框架内的空间可根据实际情况使用。而对挡土结构的两端则采用填土放坡及护坡进行处理。另外, 由于宝石大厦的外墙距原道路左侧人行道边线仅有3.63m, 且宝石大厦的基础外伸有1.2m, 考虑支挡结构的桩基础布置, 本次设计将K0+080~K0+150段左侧人行道宽度改为2.0m。

(1) 扶壁式挡土墙。

该段挡土墙设计高度为3.42m~5.83m, 采用扶壁式结构, 面板厚度40cm;底板厚度70cm, 宽度4.0m, 其中趾板宽度1.0m, 踵板宽度2.6m;扶壁间距2.8m, 厚度40cm。挡土墙基底较弱土层较厚, 基础底采用挖孔桩, 桩径1.2m, 桩距3.5m。

(2) 框架结构支挡段。

该段场地与道路高差为4.23m~7.2m, 框架结构共分10段, 长度为2×4m+8×3.8m, 框架高度3.2m~6.0m, 框架顶部外缘设竖向挡土板。柱底采用挖孔桩, 桩径1.0m, 桩长13m~19m。

(3) 两端头放坡段。

K0+070~K0+080左侧按1∶1.5放坡, 在0+080处采用锥坡接顺, 坡脚用浆砌片石30cm护脚, 坡面植草护坡。

K0+150~K0+192段左侧按1∶1.5放坡设计, 坡脚设1.0m高的浆砌片石护脚墙, 坡面用30cm厚的浆砌片石护坡。

(4) 对原基坑处理设计。

由于原基坑的回填土未经分层压实, 为保证支挡结构的桩基础稳定, 需将原基坑部分的回填土全部清开外运, 采用砂砾石分层回填压实, 对挡土结构的背面则要求挖除全部松填土后用砂性土重新分层回填压实。

4 施工技术要求

施工时应先进行宝石大厦的基础基坑的砂砾石回填, 然后再进行支挡结构挖孔桩的开挖。挖孔桩要求采用间隔跳挖施工。对于桩顶承台的施工要求分段进行, 并用松木桩做好临时基坑支护工作, 以免造成对现状排水渠的破坏。

支挡结构基坑必须按照设计尺寸开挖, 每段支挡结构的底板、面板和肋的钢筋应一次绑扎, 扶壁式挡墙段和框架结构支挡段的混凝土采用现场整体浇筑, 并按设计的沉降缝分段施工。灌注混凝土后, 应按有关规定进行养护, 墙体达到设计强度的75%以后方可进行墙背填土, 并应按设计要求的填料和密实度分层填筑、压实;背排水设施应随填土及时施工。

应贯彻“动态设计、信息化施工的原则”。建立信息反馈制度, 并设置相应的监测措施, 将开挖过程视为再勘察的过程对待, 及时进行地质编录, 并注意核对地质情况, 发现实际地质情况与设计不符时, 或地质情况异常, 应立即通报业主、监理和设计单位, 以便对设计进行调整, 保证工程质量 (上接73页) 和安全。

遵循有关规范、规程, 做好施工组织设计, 严格按合理工序施工, 采用先进、有效的施工方法和施工工艺。

雨季到来之前, 应做好地面排水工程。雨季施工应做好组织安排。密切注意天气预报, 做好临时防护工作。

5 质量检测

5.1 施工材料质量检验

钢筋、水泥、砂、石的质量应符合有关规范、规程和设计要求, 要有合格证和检验报告;钢筋、水泥应按有关标准进行质量检验, 质量不合格的产品、材料不得进入施工现场。

5.2 桩基质量验收试验

单桩竖向静载试验约为工程总桩数量的1%, 或不少于3根, 低应变动测拟为工程总桩数量的100%。

5.3 混凝土质量检验

可用施工现场抽样或其他方法检查;检查数量为每一个工作班取不少于一组, 混凝土强度应分批验收。

6 工程监测

在施工期间应进行监测, 用于指导施工, 同时可将监测成果作为信息化设计的依据。

监测项目主要包括框架支护结构及扶壁间式挡土墙变形监测及水平位移和垂直位移监测、支护结构背面路面位移监测及人工巡视监测。监测周期与降雨量响应, 施工期间, 旱季和少雨季节每月观测不少于一次, 雨季每周观测一次, 暴雨期及雨后数天内每天观测一次, 直至无明显变化为止。

支挡结构监测点布置:在支挡结构顶部沿路线方向每20m布置一个位移监测点。

在工程竣工后, 监测系统应继续运行, 监测周期可以适当加大, 为防止突发性灾害事件的发生, 以及边坡支护工程的维护提供依据。

监测数据应及时整理, 对数据做周期分析与相关分析, 并根据分析结果及时预测预报变形发展动态。

7 结语

工程实践表明, 该段道路全部的施工完成后, 路肩支挡结构经历了道路通车使用三年的大强降暴雨考验, 监测数据表明, 支挡结构物的沉降和变形均在相关规范允许范围内, 未出现发展的迹象, 效果达到了设计的要求。

摘要：道路路肩支挡是路基防护工程中的重要组成部分, 特别在公路和山区城市道路中, 路肩支挡设计尤为广泛。支挡结构设计时, 应进行详细的调查、勘测, 确定构造物的形式与尺寸, 运用合适的理论计算土压力, 并进行稳定性验算, 采取合理、可行的技术措施, 以保证支挡结构物的安全性, 最终确保道路设计的安全。

关键词：路肩支挡,设计探讨