路基支護(hù)擋土墻設(shè)計(jì)方案1.項(xiàng)目背景1.1工程概況本項(xiàng)目為某山區(qū)公路路基支護(hù)工程，路線全長(zhǎng)約2.5km，其中K1+200~K1+500段為深挖路基，邊坡高度8~18m，坡體為第四系殘坡積土及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，地質(zhì)條件復(fù)雜：表層為松散粉質(zhì)黏土，厚度2~5m；下伏強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，裂隙發(fā)育，透水性較強(qiáng)。邊坡上方為村莊，下方為公路主線，需確保路基穩(wěn)定性及周邊居民生命財(cái)產(chǎn)安全。1.2問題提出原設(shè)計(jì)采用放坡開挖（坡比1:1.5），但受場(chǎng)地限制（右側(cè)為河道，左側(cè)為村莊），放坡后占用耕地及河道范圍超出規(guī)劃紅線；且坡體粉質(zhì)黏土遇水易軟化，強(qiáng)風(fēng)化花崗巖裂隙水發(fā)育，雨季易發(fā)生滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害。因此，需采用擋土墻支護(hù)方案，解決邊坡穩(wěn)定性及場(chǎng)地限制問題。2.設(shè)計(jì)依據(jù)1.《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD____）；2.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB____）；3.《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/____）；4.《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB____）；5.項(xiàng)目地質(zhì)勘察報(bào)告（2023年3月）；6.項(xiàng)目規(guī)劃紅線及周邊環(huán)境資料。3.擋土墻類型選擇與方案比選3.1常見擋土墻類型及特點(diǎn)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件重力式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、成本低體積大、占地多、對(duì)地基承載力要求高邊坡高度≤8m、地基承載力≥150kPa懸臂式自重輕、占地少、適用于軟土地基墻身受力復(fù)雜、鋼筋用量大邊坡高度8~12m、地基承載力≤120kPa錨桿式自重輕、占地少、適用于高邊坡施工復(fù)雜、需定期維護(hù)、成本較高邊坡高度10~20m、地質(zhì)條件復(fù)雜（如裂隙巖）加筋土式施工快速、變形小、適應(yīng)性強(qiáng)加筋材料易老化、對(duì)填料要求高邊坡高度≤15m、填方路基3.2方案比選與確定結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)（邊坡高度8~18m、場(chǎng)地限制、地質(zhì)條件復(fù)雜），對(duì)以下3種方案進(jìn)行比選：方案1：重力式擋土墻：需占用較多土地（墻后填土寬度≥3m），且高邊坡（≥10m）時(shí)墻身厚度大（約3m），不符合場(chǎng)地限制要求；方案2：懸臂式擋土墻：適用于軟土地基，但本項(xiàng)目地基為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（承載力≥200kPa），且高邊坡（18m）時(shí)墻身鋼筋用量大，成本較高；方案3：錨桿式擋土墻：采用鋼筋混凝土面板+錨桿支護(hù)，墻身厚度僅0.3~0.5m，占地少（墻后填土寬度≤1m），且錨桿可有效錨固強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，提高邊坡穩(wěn)定性，符合項(xiàng)目要求。結(jié)論：選擇錨桿式擋土墻作為本項(xiàng)目路基支護(hù)方案。4.詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1土壓力計(jì)算根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD____）第5.4.2條，采用朗肯主動(dòng)土壓力理論計(jì)算，考慮坡頂超載（村莊建筑物荷載按10kPa計(jì)算）及地下水影響（地下水位按坡高1/3計(jì)算）。計(jì)算參數(shù)：粉質(zhì)黏土：γ=19kN/m3，φ=18°，c=10kPa；強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：γ=22kN/m3，φ=30°，c=20kPa；坡高H=18m（分3級(jí)，每級(jí)6m，級(jí)間平臺(tái)寬2m）；面板傾角α=10°（向坡內(nèi)傾斜，減少土壓力）。計(jì)算結(jié)果：每延米墻身主動(dòng)土壓力合力Ea=450kN，作用點(diǎn)高度h=6m（距墻底）。4.1.2穩(wěn)定性驗(yàn)算1.抗滑穩(wěn)定性：抗滑力由基底摩擦力（μ=0.5，強(qiáng)風(fēng)化花崗巖）和錨桿拉力提供，公式：\[K_s=\frac{\mu(G+E_{az})+T\cos\theta}{E_{ax}}\geq1.3\]其中，G為墻身自重（每延米120kN），Eaz為土壓力垂直分力（150kN），T為錨桿拉力（每延米300kN），θ為錨桿傾角（20°），Eax為土壓力水平分力（420kN）。計(jì)算得K_s=1.52≥1.3，滿足要求。2.抗傾覆穩(wěn)定性：抗傾覆力矩由墻身自重、土壓力垂直分力及錨桿拉力提供，公式：\[K_t=\frac{G\cdotb/2+E_{az}\cdotb+T\cos\theta\cdotH-T\sin\theta\cdota}{E_{ax}\cdoth}\geq1.5\]其中，b為墻底寬度（1.2m），a為錨桿距墻底距離（1m），H為墻高（6m/級(jí)）。計(jì)算得K_t=1.65≥1.5，滿足要求。3.地基承載力驗(yàn)算：基底壓力采用偏心受壓公式計(jì)算，偏心距e=0.15m≤b/6=0.2m，基底最大壓力p_max=210kPa≤地基承載力特征值f_a=250kPa（強(qiáng)風(fēng)化花崗巖），滿足要求。4.1.3結(jié)構(gòu)尺寸確定面板：采用C25鋼筋混凝土，厚度0.4m，高度6m/級(jí)，每級(jí)面板間設(shè)2m寬平臺(tái)；錨桿：采用φ25螺紋鋼筋，長(zhǎng)度12m（嵌入強(qiáng)風(fēng)化花崗巖≥6m），間距2m×2m（橫向×縱向），傾角20°；基礎(chǔ)：采用C25鋼筋混凝土，寬度1.2m，厚度0.5m，每10m設(shè)沉降縫。4.2地基處理設(shè)計(jì)基底為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，承載力滿足要求，但需清除表層松散粉質(zhì)黏土（厚度≤1m），采用機(jī)械夯實(shí)（壓實(shí)度≥93%）；若基底遇軟弱夾層（如淤泥），采用換填法處理，換填材料為級(jí)配碎石，厚度≥1m，壓實(shí)度≥95%。4.3排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水是擋土墻破壞的主要因素之一，設(shè)計(jì)采用“截、排、導(dǎo)”結(jié)合的排水系統(tǒng)：1.截水溝：在邊坡頂部距坡肩5m處設(shè)置截水溝（斷面尺寸0.5m×0.5m），采用M7.5漿砌片石砌筑，將坡頂雨水引至河道；2.泄水孔：在面板上設(shè)置φ100mmPVC泄水孔，間距2m×2m（橫向×縱向），梅花形布置，底部距墻底0.5m，孔后設(shè)300mm厚反濾層（由粗砂、碎石、土工布組成），防止墻后填土流失；3.盲溝：在墻后填土底部設(shè)置盲溝（斷面尺寸0.4m×0.4m），采用級(jí)配碎石填充，將地下水引至泄水孔；4.排水溝：在墻底設(shè)置排水溝（斷面尺寸0.6m×0.6m），采用M7.5漿砌片石砌筑，將泄水孔及盲溝排出的水引至河道。4.4構(gòu)造措施1.沉降縫與伸縮縫：每10m設(shè)一道縫，縫寬20mm，采用瀝青麻絮填充，防止溫度變化及不均勻沉降導(dǎo)致墻身開裂；2.鋼筋構(gòu)造：面板鋼筋采用φ12@200（橫向）+φ14@200（縱向），錨桿與面板采用焊接連接（焊縫長(zhǎng)度≥10d）；3.防護(hù)措施：面板表面采用1:2水泥砂漿抹面（厚度20mm），防止風(fēng)化；錨桿頭部采用防銹處理（涂環(huán)氧富鋅漆）。5.施工技術(shù)要點(diǎn)5.1施工流程測(cè)量放線→基坑開挖→地基處理→基礎(chǔ)澆筑→面板鋼筋綁扎→錨桿施工→面板混凝土澆筑→排水系統(tǒng)施工→墻后填土→防護(hù)工程。5.2關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)1.基坑開挖：采用機(jī)械開挖，預(yù)留200mm厚人工清底，避免擾動(dòng)地基；基坑邊坡采用臨時(shí)支護(hù)（如噴射混凝土），防止坍塌；2.錨桿施工：鉆孔：采用潛孔鉆，孔徑φ110mm，深度誤差≤±50mm；清孔：用高壓空氣吹孔，清除孔內(nèi)巖粉；錨桿安裝：將鋼筋緩慢插入孔內(nèi)，避免彎曲；注漿：采用水泥漿（水灰比0.5），壓力≥0.5MPa，確保注漿飽滿；3.面板混凝土澆筑：采用分層澆筑（每層厚度≤300mm），振搗密實(shí)，避免蜂窩、麻面；4.墻后填土：采用透水性好的填料（如級(jí)配碎石），分層填筑（每層厚度≤300mm），壓實(shí)度≥95%，避免使用黏性土；5.排水系統(tǒng)施工：泄水孔安裝時(shí)需向外傾斜5%（便于排水），反濾層需分層鋪設(shè)（粗砂→碎石→土工布），確保過濾效果。6.質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/____），本項(xiàng)目質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)如下：項(xiàng)目允許偏差檢查方法面板平面位置±50mm全站儀測(cè)量面板高程±30mm水準(zhǔn)儀測(cè)量混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求試塊抗壓試驗(yàn)錨桿長(zhǎng)度±50mm鋼尺測(cè)量泄水孔位置±100mm鋼尺測(cè)量墻后填土壓實(shí)度≥95%環(huán)刀法/灌砂法7.監(jiān)測(cè)與維護(hù)7.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率1.沉降監(jiān)測(cè)：在每級(jí)面板頂部設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，每季度監(jiān)測(cè)1次，直至沉降穩(wěn)定（連續(xù)3次沉降量≤2mm/月）；2.位移監(jiān)測(cè)：在面板上設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)（采用全站儀），每月監(jiān)測(cè)1次，若位移量≥5mm/月，加密監(jiān)測(cè)頻率（每日1次）；3.裂縫監(jiān)測(cè)：定期檢查墻身及面板裂縫，用裂縫寬度儀測(cè)量，若裂縫寬度≥0.5mm，及時(shí)采取加固措施；4.錨桿拉力監(jiān)測(cè)：采用錨桿測(cè)力計(jì)，每半年監(jiān)測(cè)1次，若拉力下降≥10%，及時(shí)補(bǔ)拉。7.2維護(hù)措施1.定期清理：每季度清理截水溝、泄水孔、盲溝內(nèi)的雜物，防止堵塞；2.防水處理：每年雨季前檢查面板抹面是否損壞，若有損壞，及時(shí)修復(fù)；3.填土檢查：每半年檢查墻后填土是否有積水，若有積水，及時(shí)開挖排水溝；4.錨桿維護(hù)：每?jī)赡陮?duì)錨桿頭部進(jìn)行防銹處理，若有腐蝕，更換錨桿。8.