高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法
【专利摘要】本发明公开了一种高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，该工法通过控制高边坡挡墙的坡比、大曲线测量和沉降观测，以及合理布置泄水孔、增加砂石反滤层厚度及面积，使得施工难度和测量控制精度要求降低，施工工序简化，既保证了施工质量，又缩短了施工工期，在综合治理滑坡体方面取得了突破性的成果，为类似超高边坡、超大曲线的挡墙砌筑工程的施工提供了宝贵的经验。
【专利说明】高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种挡墙砌筑施工工法，具体涉及一种高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，属于建筑施工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着城镇化建设进程脚步的加快，因山区各县地形、地貌条件的限制，山坡场地的道路和建筑物将自然山坡分割，由于空间有限、山坡场地后期施工的人为影响，坡面存在整体滑坡的可能，为解决滑坡造成的自然灾害，需要进行有效的防治，挡墙砌筑是防治滑坡的一种构筑物。
[0003]因为地形限制，高边坡大曲线的挡墙砌筑得到越来越多的应用。但是，高边坡大曲线挡墙的施工难度大，测量控制精度要求高，施工工序复杂。因此研究开发先进的山坡场地高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，对搞好山区地区工程建设具有现实意义。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够降低施工难度和测量控制精度要求、并且施工工序简单的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法。
[0005]为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
[0006]一种高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007](一 )施工准备:现场施工前在CAD设计图中绘出坡顶线坐标、坡底线坐标，用全站仪逐桩放样坡顶线，在现场将所放坡顶线圆滑的连起来，根据最高一层台护坡顶的宽度计算出坡顶至道路中心线之间的垂直投影距离，以上计算距离为各桩号位置最高一层坡顶坡挂线点；连接坡顶挂线点后得到各桩号最高层挡墙坡顶开挖线；
[0008]( 二)开挖基槽:根据CAD设计图中的坡底线坐标逐桩放样坡底线，确保刷坡到位，挡土墙基坑开挖进入岩层0.5m或进入稳定土层1.5m ；
[0009](三)夯实基底:挡土墙基坑开挖完毕后，坑底整平夯实，挡土墙每隔1m设一道伸缩缝或沉降缝，缝宽2-3cm，浙青砂板塞缝，墙体内设置直径为110_的PVC泄水孔，泄水孔横向、竖向间距均为2-3m,所有挡土墙背后40-50cm宽范围内采用透水性材料回填夯实；
[0010](四)砌筑基础:放出基础轴线和边线并立好基础皮数杆，皮数杆上标明退台及分层砌石高度，皮数杆之间拉上准线，然后确定出阶梯形基础的立线和卧线，浆砌石墙基础采用交错砌法，按石料形状挂线分层卧砌，第一层石块大面、平整的一面向下，上下石块相互错缝，内外搭接，摆铺稳定，分层叠砌，灰缝为20-30mm，铺浆厚度为40-60 mm ；
[0011](五)回填基坑:基础砌筑完成后采用砂砾石或粗砂分层回填并夯实，每层回填厚度< 20cm，同时预埋泄水孔，泄水孔布局为梅花型，每孔间距2m ；
[0012](六)砌筑墙身:墙身采用M7.5水泥砂浆砌块石，砂浆和块石隔层铺设，块石每层厚度< 30cm，墙身表面采用MlO水泥砂浆勾缝，
[0013]浆砌块石挡墙最下面一排泄水孔距地面高度> 300mm，采用Φ 10圆孔上下左右呈梅花形交错布置，排水管间距2.5m，排水管伸出墙外部分砌45°角，排水坡度为10%，
[0014]砌第一层石块时，基底坐浆，石块大面向下，依次砌角石、面石、填腹石，再将砂浆填在空隙中，
[0015]接砌第二层及以上石块时，每砌一块石块前先铺好砂浆，当石块往上砌时，将砂浆压到要求的厚度并铺满整个灰缝，灰缝厚度为20-30mm，
[0016]砌阶梯形基础时，上级阶梯的石块至少压砌下级阶梯的1/2，相邻阶梯的毛石相互错缝搭接，
[0017]砌有高低台的基础时,从低处砌起,并由高台向低台搭接,搭接长度不小于台阶总高，毛石基础的转角及交接处同时砌起或者砌成斜槎；
[0018](七)夯填回填土:分层回填回填土并夯实，每层回填土的厚度为20cm，分段分层回填交接处填成阶梯形并且每层互相搭接，搭接长度不少于2m，上下层错缝距离不少于lm，填方全部完成后表面进行拉线找平。
[0019]前述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，冬季施工时，还包括挡墙的养护步骤:
[0020]先采用塑料薄膜将砌体包裹，然后用复合棉毡覆盖，复合棉毡的边角用钢筋柱固定，最底层的挡墙采用覆土覆盖养护。
[0021]前述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，冬季砂浆砌筑时，水泥中添加有4-5%的防冻剂。
[0022]前述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，冬季砂浆砌筑时，搅拌前先用热水冲洗搅拌机，然后向搅拌机中加入砂子、石子和热水搅拌lmin，再加入水泥和防冻剂搅拌3min，混凝土出机温度> 15°C、入模温度> 10°C。
[0023]前述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，雨天施工时，砌筑不留施工缝。
[0024]前述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，选用抗压强度在30Mpa以上、较大的石块砌筑，前述石块呈方形且无明显锋棱凸角，顶面及底面平整，厚度不小于20 cm、览度及长度不小于厚度。
[0025]前述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，对于土质边坡上的泄水孔，在泄水孔后方的0.5mX0.5m范围内设置反滤层。
[0026]前述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，前述反滤层选用颗粒大小均勻的砂石材料分层填埋，层厚15cm,相邻的粒径比不小于1:4，砂石料颗粒小于0.15mm,含泥量不大于5 %。
[0027]本发明的有益之处在于:施工难度和测量控制精度要求降低，施工工序简单，成本降低；通过控制高边坡挡墙的坡比、大曲线测量和沉降观测，以及合理布置泄水孔、增加砂石反滤层厚度及面积，使得在泥砂岩、砂岩等特殊地质构造下综合治理滑坡体取得了突破性的成果，既保证了施工质量，又缩短了施工工期。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本发明的挡墙砌筑施工工法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]本发明的挡墙砌筑施工工法，其工艺原理是:通过计算放样、测量精度控制进行线形控制，砌筑采用浆砌片石砌筑挡土墙，挡土墙的类型以衡重路肩墙和仰斜路堤墙为主。
[0030]以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0031]挡墙砌筑施工劳动力按两班作业，每班组需要人员如下:质检员2人、测量员2人、安全员I人、砌筑石匠10人、砂浆搅拌工3人、运输工5人、普工6人。
[0032]施工的主要机械设备如下:挖掘机(开挖土石方)2台、装载机(运输材料)2台、风镐(破除风化岩石)5台、打夯机(夯实基础)4台、电葫芦(块石运输)2台、砂浆搅拌机(砂浆搅拌)2台、洒水车(养护及提供水源)I台。
[0033]参照图1，本发明的挡墙砌筑施工工法包括以下步骤:
[0034]一、施工准备
[0035]现场施工前在CAD设计图中绘出坡顶线坐标、坡底线坐标，用全站仪逐桩放样坡顶线，放样方法为后方交会法，弧线段每5m放样一坡顶线坐标点，确保线形圆滑、美观。
[0036]在现场将所放坡顶线圆滑的连起来，根据最高一层台护坡顶的宽度计算出坡顶至道路中心线之间的垂直投影距离，以上计算距离为各桩号位置最高一层坡顶坡挂线点；连接坡顶挂线点后得到各桩号最高层挡墙坡顶开挖线。
[0037]在该步骤中，通过计算最顶部平台的坡面高度，可以准确定位挡墙的位置、曲线线性及坡度。
[0038]二、开挖基槽
[0039]根据CAD设计图中的坡底线坐标逐桩放样坡底线，确保刷坡到位，挡土墙基坑开挖进入岩层0.5m或进入稳定土层1.5m，如遇复杂地质可加深开挖埋置深度，确保工程质量与安全。
[0040]挡土墙基坑开挖完毕后，现场实测基础标高，使其满足设计及规范要求。
[0041]同时，做好排水工作，防止水的侵害。
[0042]在该步骤中，通过控制挡土墙基坑开挖边线及标高，可以有效防止基坑超挖，并提高边坡线性的精确度。
[0043]三、夯实基底
[0044]挡土墙基坑开挖完毕后，坑底整平夯实。基坑严禁长时间暴露。施工中基坑积水及时排除。
[0045]挡土墙每隔1m设一道伸缩缝或沉降缝，缝宽2-3cm，浙青砂板塞缝，墙体内设置直径为IlOmm的PVC泄水孔，泄水孔横向、竖向间距均为2_3m，所有挡土墙背后40-50cm宽范围内采用天然砂砾、碎石等透水性材料回填夯实，使得回填料的相对密度达到0.65、干容重达到20XXN/m。
[0046]在该步骤中，通过合理布局泄水孔和有效的砂石反滤层，可以保证排水通畅。
[0047]四、砌筑基础
[0048]基础砌筑前，检查基槽(或基坑)的尺寸和标高，清除杂物，并打好底夯。
[0049]接着进行基础放线，放出基础轴线及边线，立好基础皮数杆，皮数杆上标明退台及分层砌石高度。皮数杆之间要拉上准线。
[0050]砌阶梯形基础，还应定出立线和卧线,立线是控制基础每阶的宽度，卧线是控制每层高度及平整，并逐层向上移动。
[0051]浆砌石墙基础采用交错砌法，按石料形状挂线分层卧砌，第一层石块大面、平整的一面向下，上下石块相互错缝，内外搭接，摆铺稳定，分层叠砌。砌筑时，砂浆应饱满，并插捣密实，不得有空洞、松散现象。灰缝一般为20-30mm，铺浆厚度约为40-60mm，较大空隙应用碎石块嵌入砂浆中，绝不允许先填碎石后塞砂浆。
[0052]在该步骤中，通过采用交错砌筑方法以及确定阶梯形基础的立线和卧线，保证了挡墙基础稳固、位置准确。
[0053]五、回填基坑
[0054]基础砌筑完成后采用砂砾石或粗砂分层回填，每层回填厚度< 20cm。然后用立式打夯机人工夯实。
[0055]同时，在石墙基础上预埋泄水孔，用于保证排水需要。泄水孔布局为梅花型，每孔间距2m ο
[0056]在该步骤中，通过泄水孔的布置以及对回填厚度的控制，确保了基础更稳定且不积水。
[0057]六、砌筑墙身
[0058]墙身采用M7.5水泥砂浆砌块石，砂浆和块石隔层铺设，块石每层厚度< 30cm，墙身表面采用MlO水泥砂浆勾缝。块石强度不小于30Mpa。
[0059]在整桩号处设置沉降缝，缝宽2cm，缝内用浙青麻絮或浙青木板条填塞，塞入深度不小于150_，每条伸缩缝上下贯通(含基础)。在基底土质有变化或挡墙线性变化处增设伸缩缝。
[0060]浆砌块石挡墙最下面一排泄水孔距地面高度> 300mm,采用Φ 10圆孔上下左右呈梅花形交错布置，排水管间距2.5m，排水管伸出墙外部分砌45度角，排水坡度为10%。
[0061]对于土质边坡上的泄水孔，在其后方的0.5mX0.5m范围内设置反滤层，用于防止泄水孔淤塞。反滤层优选颗粒大小均匀的砂石材料分层填埋，层厚15cm，相邻的粒径比不小于1:4，砂石料颗粒小于0.15mm，含泥量不大于5%。
[0062]砂浆和块石隔层铺设，砌第一层块石时，基底坐浆，块石大面向下，选择比较方正的块石砌在各转角上，此块石称为角石，角石两边与准线相合，四角的角石大致相等。角石砌好后，再砌里面和外面的块石，此块石称为面石。面石砌好后，再用块石砌填中间部分，此块石称为填腹石。砌填腹石时，根据块石自然形状交错放置，尽量使块石间缝隙最小，然后将砂浆填在空隙中，最后根据各缝隙形状和大小选择合适的小石块放入其中，并用小锤轻击，使石块全部挤入缝隙中。禁止先放小石块后灌浆。
[0063]接砌第二层及以上块石时，每砌一块块石前先铺好砂浆，砂浆不必铺满，也不必铺到边，尤其在角石和面石处，砂浆离外边约4-5cm即可。砂浆可以铺得稍厚一些，当石块往上砌时，既要保证砂浆能够压到要求的厚度，又要保证砂浆刚好铺满整个灰缝。灰缝厚度宜为20-30mm，砂浆应饱满。
[0064]砌阶梯形基础时，上级阶梯的石块至少压砌下级阶梯的1/2，相邻阶梯的毛石相互错缝搭接。该基础的最上一层石块宜选用较大的毛石砌筑，第一层及转角处、交接处、洞口处宜选用较大平毛石砌筑。
[0065]砌有高低台的基础时，从低处砌起，并由高台向低台搭接，搭接长度不小于台阶总高，毛石基础的转角及交接处应同时砌起。如果不能同时砌筑，并且又必须留槎时，应砌成斜援。
[0066]在该步骤中，通过将砂浆和块石隔层铺设、基底坐浆、石块大面向下、砌成斜槎，使得墙体砌筑更加稳固美观，砂浆饱满，棱角分明，横平竖直。
[0067]七、夯填回填土
[0068]采用立式打夯机人工分层回填回填土并夯实，每层回填土的厚度为20cm，分段分层回填交接处填成阶梯形并且每层互相搭接，搭接长度不少于2m，上下层错缝距离不少于lm，填方全部完成后表面进行拉线找平，凡超过标准高度的地方应及时依线铲平，凡低于标准高度的地方应补土找平夯实。
[0069]在该步骤中，通过回填夯实厚度、填方找平，保证了回填密实和沉降观测稳定。
[0070]由此可见，本发明的挡墙砌筑施工工法不仅施工难度和测量控制精度要求降低，而且施工工序更加简单，同时，其还具有如下特点:
[0071]1、本工法不同于以往稳定土层和岩层的挡墙施工(以往的施工仅单纯的使用抗滑桩和挡墙，无法从根本上解决滑坡体的侧滑)，其是采用一个综合治理的方案，截水沟、绿化种植、块石挡墙、泄水设置等措施结合，从而从根本上解决了滑坡体的侧滑问题。
[0072]2、通过高边坡挡墙的坡比控制、大曲线测量精控、沉降观测控制、泄水孔的布置以及砂石反滤层厚度控制，有效避免了滑坡体的侧滑。
[0073]本发明的挡墙砌筑施工工法适用于复杂地质条件下的山体防护工程，例如:易导致地基不均匀沉降、富含水、易浸润坡脚、易诱发滑坡等地质灾害的山体防护工程。山体既包括岩体(岩性为砂岩、细砂岩、粉砂岩夹煤层，强度较低)，也包括土体(主要由冲洪积土体和残坡积土体组成，不均匀、疏松、夹粉砂或细沙薄层)。
[0074]工程实例:
[0075]陕西省铜川市照金红色旅游名镇项目的勋业路改造段、西安市安居一路、西安市管办综合楼等涉及到高边坡滑坡段的挡墙砌筑中都使用了本发明的工法。其中:
[0076]勋业路北侧山坡为一老滑坡，滑坡前缘宽度约为230.0m,顺主滑方向长约180.0m，主滑方向170°，滑体最大厚度约为13.0m，体积约8.7X 104m3，为一中型土质滑坡。滑动面形态上部陡、中下部趋缓，坡度约60°左右，总体呈半圆弧状。
[0077]新滑坡位于老滑坡的前缘中心地带，由于道路施工开挖导致滑坡滑动，滑坡纵长约50m，滑坡前缘宽度约为60m，主滑方向225 °，滑体最大厚度约为13.0m，体积约1.5X104m3，为一中型土质滑坡。坡面较缓，坡度约58°左右，总体呈圆弧状。
[0078]目前该滑坡正处于蠕滑变形阶段，还未形成明显滑坡壁。在长期降雨或其它因素影响下，滑坡失稳的可能性大，危险性大。
[0079]利用本发明的工法对勋业路滑坡段进行高边坡大曲线的挡墙砌筑、截水沟改造施工，使此段山体的滑坡已经由原来的地质灾害发生危险性大等级降低为危险性小的等级。
[0080]经多个工程实例验证:本发明的施工工法不仅保证了施工质量，而且缩短了整个道路施工工期，同时还大大节约了施工成本，获得了极好的经济效益和社会效益。
[0081]本发明的施工工法使得在泥砂岩、砂岩等特殊地质构造下综合治理滑坡体取得了突破性的成果，为类似超高边坡、超大曲线的挡墙砌筑工程的施工提供了宝贵的经验。
[0082]需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，包括以下步骤: (一)施工准备:现场施工前在CAD设计图中绘出坡顶线坐标、坡底线坐标，用全站仪逐桩放样坡顶线，在现场将所放坡顶线圆滑的连起来，根据最高一层台护坡顶的宽度计算出坡顶至道路中心线之间的垂直投影距离，以上计算距离为各桩号位置最高一层坡顶坡挂线点；连接坡顶挂线点后得到各桩号最高层挡墙坡顶开挖线； (二)开挖基槽:根据CAD设计图中的坡底线坐标逐桩放样坡底线，确保刷坡到位，挡土墙基坑开挖进入岩层0.5m或进入稳定土层1.5m ； (三)夯实基底:挡土墙基坑开挖完毕后，坑底整平夯实，挡土墙每隔1m设一道伸缩缝或沉降缝，缝宽2-3cm，浙青砂板塞缝，墙体内设置直径为110_的PVC泄水孔，泄水孔横向、竖向间距均为2-3m，所有挡土墙背后40-50cm宽范围内采用透水性材料回填夯实； (四)砌筑基础:放出基础轴线和边线并立好基础皮数杆，皮数杆上标明退台及分层砌石高度，皮数杆之间拉上准线，然后确定出阶梯形基础的立线和卧线，浆砌石墙基础采用交错砌法，按石料形状挂线分层卧砌，第一层石块大面、平整的一面向下，上下石块相互错缝，内外搭接，摆铺稳定，分层叠砌，灰缝为20-30mm，铺浆厚度为40-60 mm ； (五)回填基坑:基础砌筑完成后采用砂砾石或粗砂分层回填并夯实，每层回填厚度(20cm,同时预埋泄水孔，泄水孔布局为梅花型，每孔间距2m ； (六)砌筑墙身:墙身采用M7.5水泥砂浆砌块石，砂浆和块石隔层铺设，块石每层厚度(30cm，墙身表面采用MlO水泥砂浆勾缝， 浆砌块石挡墙最下面一排泄水孔距地面高度> 300mm，采用Φ 10圆孔上下左右呈梅花形交错布置，排水管间距2.5m，排水管伸出墙外部分砌45°角，排水坡度为10%， 砌第一层石块时，基底坐浆，石块大面向下，依次砌角石、面石、填腹石，再将砂浆填在空隙中， 接砌第二层及以上石块时，每砌一块石块前先铺好砂浆，当石块往上砌时，将砂浆压到要求的厚度并铺满整个灰缝，灰缝厚度为20-30mm， 砌阶梯形基础时，上级阶梯的石块至少压砌下级阶梯的1/2，相邻阶梯的毛石相互错缝搭接， 砌有高低台的基础时，从低处砌起，并由高台向低台搭接，搭接长度不小于台阶总高，毛石基础的转角及交接处同时砌起或者砌成斜槎； (七)夯填回填土:分层回填回填土并夯实，每层回填土的厚度为20cm，分段分层回填交接处填成阶梯形并且每层互相搭接，搭接长度不少于2m，上下层错缝距离不少于lm，填方全部完成后表面进行拉线找平。
2.根据权利要求1所述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，冬季施工时，还包括挡墙的养护步骤: 先采用塑料薄膜将砌体包裹，然后用复合棉毡覆盖，复合棉毡的边角用钢筋柱固定，最底层的挡墙采用覆土覆盖养护。
3.根据权利要求2所述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，冬季砂浆砌筑时，水泥中添加有4-5 %的防冻剂。
4.根据权利要求3所述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，冬季砂浆砌筑时，搅拌前先用热水冲洗搅拌机，然后向搅拌机中加入砂子、石子和热水搅拌Imin,再加入水泥和防冻剂搅拌3min，混凝土出机温度彡15°C、入模温度彡10°C。
5.根据权利要求1所述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，雨天施工时，砌筑不留施工缝。
6.根据权利要求1所述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，选用抗压强度在30Mpa以上、较大的石块砌筑，所述石块呈方形且无明显锋棱凸角，顶面及底面平整，厚度不小于20cm、览度及长度不小于厚度。
7.根据权利要求1所述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法,其特征在于,对于土质边坡上的泄水孔，在泄水孔后方的0.5mX0.5m范围内设置反滤层。
8.根据权利要求7所述的高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法，其特征在于，所述反滤层选用颗粒大小均匀的砂石材料分层填埋，层厚15cm，相邻的粒径比不小于1:4，砂石料颗粒小于0.15mm,含泥量不大于5%。
【文档编号】E02D29/02GK104328797SQ201410498256
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】宋召军, 方晓明, 王俊, 荣学文, 赵红星, 陈万海, 李世兵, 元明, 李海峰, 权辉, 徐保证, 成磊 申请人:陕西华山路桥工程有限公司