重力式挡土墙在石油天然气站场中的应用_孙玉龙.pdf
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1、Science and Technology&Innovation科技与创新2023 年 第 13 期179文章编号:2095-6835(2023)13-0179-03重力式挡土墙在石油天然气站场中的应用孙玉龙,王 聪(国家管网集团工程技术创新有限公司华东设计院,江苏 徐州 221008)摘要:石油天然气站场经常位于地形比较复杂的山区或丘陵地段,结合石油天然气站场中重力式挡土墙的实际应用,对挡土墙的选型、稳定性校核、特殊地基处理及施工中需要注意的事项等内容进行分析探讨。关键词:重力式挡土墙;设计原则;稳定性校核;地基处理中图分类号:TU476+.4文献标志码:ADOI:10.15913/ki.
2、kjycx.2023.13.0551研究背景在地形复杂的山区或丘陵地区,经常遇到石油天然气站场地势起伏较大、高差明显的情况,为了对站场进行合理布置,并减少工程造价,一般会采用自然放坡和设置挡土墙 2 种方式对边坡进行处理,以确保边坡的稳定性。既要保证建筑场地美观实用,又要最大限度地减少土石方工程量和占地面积,降低成本,挡土墙被广泛用作边坡支挡构筑物。在地形复杂的石油天然气站场中重力式挡土墙被广泛应用,因其具有就地取材方便、结构相对简单,便于施工、美观等诸多优点。但是在实际工作中,由于设计缺陷或施工不当等原因,可能会导致挡土墙出现位移、变形,甚至倒塌的情况,为避免此类事故的发生,保证安全生产,同
3、时控制成本,需要对挡土墙的选型、设计、重点注意事项等进行详细考虑。2重力式挡土墙设计原则2.1重力式挡土墙适用范围重力式挡土墙适用于 26 m 高的小型挖填方边坡,挡土墙过高会导致基础底面和挡墙体积相应增大,既不利于土地的合理利用,也不经济。因为重力式挡土墙沉降量较大,对于变形有严格要求或开挖施工会危及周围建构筑物的情况不适宜用重力式挡土墙。2.2重力式挡土墙的选材及构造重力式挡土墙材料可以使用浆砌块石、毛石混凝土或素混凝土。块石、毛石的强度等级不应低于MU30,砂浆强度不宜低于 M7.5,在浸水地区及严寒地区,采用 M10 水泥砂浆;在石料缺乏地区,一般地区可采用强度等级不应低于 C15 的
4、混凝土或片石混凝土(片石和混凝土混合物,埋石率为 25%左右),严寒地区可采用强度等级不应低于 C20 的混凝土或片石混凝土。若挡土墙采用石砌混凝土、混凝土、钢筋混凝土等形式时,其墙顶宽度分别不宜小于 0.5 m、0.4 m、0.2 m。重力式挡土墙伸缩缝(兼作沉降缝)的间距宜为1020 m,缝宽为 23 cm,当遇到不良地基情况、挡墙高差较大或地基土压缩性较强时,宜取低值。挡墙后填土有水时,其所受总的压力增大,若不做好排水工程将会影响挡墙的稳定性。挡墙应按照规范要求设置泄水孔,其向外坡度为 5%,离地面高度不小于20 cm,而且应保持直通无阻。泄水孔入口应有防止被杂物堵塞的措施。2.3重力式
5、挡土墙选型分析挡土墙设计应根据当地实际情况,结合地形、地质、使用要求和施工条件等综合考虑,并确定取材是否方便。挡土墙应满足自身具有合理的结构形式、经济节约、便于施工、维护简单等原则。重力式挡土墙可分为俯斜式挡墙、仰斜式挡墙、垂直式挡墙、折背式挡墙、衡重式挡墙等类型。在墙高和墙后填料等条件相同时,分析俯斜、仰斜和垂直 3种不同形式的墙背所受的土压力,由大到小排列顺序为俯斜式、垂直式、仰斜式。重力式挡土墙示意图如图 1 所示。图 1重力式挡土墙示意图俯斜式挡墙适用于填方地段,挡墙所受填方土压力相对较大。在相同高度情况下其墙身横断面比仰斜墙背和直立墙背要大,材料成本相对较高。为了增大墙背与填土之间的
6、摩擦力,保证挡土墙的稳定性,可以将俯斜墙背做成台阶形式。随着俯斜墙背坡度的减俯斜仰斜垂直科技与创新Science and Technology&Innovation1802023 年 第 13 期缓,施工会越便利,但墙背坡度过缓会导致土压力和墙身截面积增大,造成成本升高,而且对地基承载力要求提高,一般控制墙背坡度为 10.4010.25。工程实例有江西二期成品油管道工程、甬台温成品油管道工程阀室等。仰斜式挡墙一般用于挖方地段,墙背所受的土压力较小,回填量和开挖量均较小,但墙后填土不容易压实,不利于施工。随着仰斜墙背坡度减缓,其所受土压力相应减小,但施工难度随之加大,墙背的坡度一般采用 10.2
7、5,不宜缓于 10.30。但当墙趾处地面横坡较大时,仰斜墙背挡墙墙身高度和断面将相应增大,因此仰斜墙背适用于挖方及墙趾处地面平坦的情况。工程实例有仪征长岭原油管道复线工程无为泵站、玉溪富宁成品油管道工程砚山泵站等垂直墙背的挡土墙为俯斜式和仰斜式的过渡形式,特点介于两者之间,工程实例有富宁西泵站边坡防护工程等。3 种形式挡墙适用范围及主要特点汇总如表 1 所示。表 13 种形式挡墙适用范围及主要特点重力式挡墙分类墙背所受主动土压力值大小墙面或墙背坡度现场实际情况挖填方墙趾前地面坡度俯斜式大墙背坡度宜为 10.4010.25适于填方地段较缓垂直式中墙面坡度宜为 10.2010.05适于挖方地段较陡
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