安徽华普阶梯式砌块设计施工规范定版Word下载.docx
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5.2维护管理方法-2-
5.3检查-2-
5.3.1检查的时间-2-
5.3.2检查的地方-2-
5.3.3检测项目-2-
6.结构稳定计算示例-2-
6.1大砌块结构设计-2-
6.1.1设计条件-2-
6.1.2土质条件-2-
6.1.3制品条件-2-
6.1.4稳定计算-2-
6.2小砌块结构设计-2-
6.2.1设计条件-2-
6.2.2土质条件-2-
6.2.3制品条件-2-
6.2.4稳定计算-2-
1.概论
1.1目的
本设计施工规范，是通过标准的施工方法，对作为挡土产品使用的生态保护构件（以下称阶梯式挡土砌块）在设计、施工及维护管理上必须注意的事项。
1.2适用范围
1.2.1使用目的
以保护河流生态系统为目的。
1.2.2适用地基
适用的地基原则上为普通地基以上的良好地基，但对于不良地基产生的沉降冲刷等问题可通过增加埋深、基础处理等方法解决。
2.产品规格
2.1产品规格及种类
本产品分为三种规格，具体尺寸见下图
（1）、
（2）、（3）
（1）
（2）
（3）
2.2产品的生产材料
本产品是采用混凝土生产的预制块，混凝土强度等级是C25。
2.3产品质量检测
2.3.1质量检查的基本方针
本设计施工的对象为多段生态挡土砌块，本产品三种规格的质量检测以工厂制造管理试验数据作为标准。
质量检测的试验以下表所列出的项目为标准。
2.3.2检查项目
（1）形状、尺寸及外观
形状、尺寸在满足规定的前提下，允许下表中显示的误差。
另外关于外观，不允许有外伤裂纹及缺角。
表1尺寸允许误差
项目名称
长
宽
高
厚
误差值
±
5
3
（2）混凝土质量
生产产品所用混凝土用《混凝土压缩试验方法》中规定的方法进行强度试验。
必须满足下列条件：
（ａ）一回的试验結果用任意取料的试料制作三个供试体的平均值表示，这个平均值不能低于设计值的90%。
（ｂ）连续三回的试验平均值达到设计强度以上。
（3）产品重量
本产品是通过产品的自重来保证结构的稳定，因此所定的产品重量一定要测定。
3.生态挡土砌块的设计
3.1基本事項
3.1.1设计方法
阶梯式生态挡土砌块以其自重抵抗背部土压，对翻转、滑动、地基承载力等三个项目进行设计计算，如下表所示：
・倾覆
（合力的作用位置在底板宽度三等分的后方）
・滑动
（每个构件单体不能移动）
・地基承载力
（允许地基承载力以下）
3.1.2荷重条件
构件本体
23.0kN/m3
构件间回填石材
14.0kN/m3
构件中部回填石材
注：
回填石材的单位体积重量是在本公司内多次试验的经验值。
3.1.3埋深
（1）不同的河流需要的埋深不同，同河道管理者协商是必要的，实际案列中埋深在0.5m~1.5m比较多。
（2）河床地基是岩石的情况下，埋深有以下两种情况。
・软质岩层（Ⅰ）------0.5m
・硬质岩层（Ⅱ）------0.3m
注：
开挖岩石作为埋深的情况，地基前部一定要用混凝土回填。
3.1.4背部的回填碎石
背部的回填碎石是为了快速排水而设置的，可以根据内部回填材料及后部土质决定是否设置。
（1）背部回填碎石的情况
・挡土墙背面梯度1：
N，而挡土墙背面的土坡梯度为1：
（N-0.1）时，需要回填碎石。
上端回填碎石厚度一般为30cm，如果背面土质良好的话可以减少到20cm。
・在需要开挖的河岸，背部回填碎石的厚度为30cm。
（2）背部不回填碎石的情况
用河卵石等高透水性的材料作为内部回填材料或背面土渗透性出色，不需回填碎石。
3.2内部回填材料的粒径
考虑到水流的冲刷作用，所以内部回填材料必须满足在最大水流条件下，回填材料不会被水流冲走。
下表为回填材料粒径与水流冲刷表：
表2 粒径与水流冲刷表（cm）
设计水深 设计流速（m/s）
1
2
4
6
6.5
≤1.0m
5～15
15～20
1.0m～2.0m
2.0m～3.0m
3.0m～4.0m
4.0m～5.0m
3.3车轮载重的加载位置的限制
车轮载重不能直接加载在制品上。
设计护岸时应加固混凝土或是设置土羽的方法，避免轮胎直接加载。
3.4弯曲部的设计
施工线路上如果有曲线曲率时以下面介绍的方法施工：
连接部开口缝隙开到小于或等于3cm时用标准连接螺栓，使用不洒落的适中粒径的石头作为内部回填材料。
开口缝隙在3cm以上时，应原地浇筑混凝土。
3.4.1外弯的施工半径
连接部缝隙开口小于等于3cm的施工半径。
表3 外弯施工半径一览表
层数
高H（m）
坡比1：
0.5
0.3
幅B（m）
允许施工半径（m）
0.45
0.6
0.60
8.0
0.54
0.9
0.75
15.0
0.63
10.0
1.2
0.90
20.0
0.72
12.0
1.5
1.05
25.0
0.81
1.8
1.20
30.0
7
2.1
1.35
35.0
8
2.4
1.50
40.0
3.4.2内弯的施工半径
表4 内弯施工半径一览表
3.5基础地基及基础形状
（1）土质勘察
生态挡土（阶梯型）的基础设计时，首先进行土质勘察，包括地形、土质构成、土壤参数等。
（2）基础地基
生态挡土（阶梯型）的基础地基和一般地基一样便可。
如果地基不好时，为避免发生不均匀沉降，必须选定适当的基础形式和施工方法。
（3）基础形式
生态挡土（阶梯型）的基础形式，普通地基以上的情况下可作为直接的基础。
如果地基不好时，较浅的地方有好的地基的话，可用优质土替换，比较深的地方就需要人工基础。
3.6回填材料
回填材料，通常情况下会就地取材，如果当地材料不满足，需要从外地运输。
在岩层地基上，挖掘机挖过的地方在根部需用混凝土回填。
背部地质应是勒紧坚固、必须是原地盘同等以上的材料。
特别要注意原地盘是粘性土的情况下，回填时不能用挖掘出来的粘性土。
可用渗透性强、而强度低于粘性土的材料。
这是因为粘性土一旦解开或强度显著下降的情况下，重新压实时经常发生无法勒紧固定的情况。
4.施工
本章主要介绍施工的具体流程以及各分项施工的具体步骤。
4.1施工流程
生态挡土（阶梯型）在施工时，按照准备、挖掘、基础、制品的搬运与保管、安装、填充、回填、挡板的拆卸等施工顺序，拟定好安全、顺利、深入的施工计划。
通常施工的时候，道路崎岖不平。
因此要考虑到临时路的位置和结构，截流的同时要保证施工的安全性，以及对周辺居民的安全性，并拟定出相应的施工计划。
4.2挖掘
4.2.1挡水
施工时原则上是在干燥的状态下进行，因此要对原来的水流进行截流改变水流线路，确保施工顺利进行。
另外应制定适当的措施来应对突然出水的状况。
4.2.2挡土
（1）挖掘深度1.5米以上的场合，原则上采取防止堤坝坍塌的栅栏施工法。
施工时应将挖掘槽宽、钻探深度、一次施工的延长、地下水、泉水、周辺环境等等因素考虑在内。
（2）在建造防止堤坝坍塌的栅栏施工的时候，切梁的间隔钻探深度、切梁的段数及其安装高度、积木的施工方法等等都应考虑在内并以安全为第一。
（3）例如周辺地区有使用井水的情况，因防止堤坝坍塌的栅栏施工，会导致水枯萎发生，所以最好预先调查施工前周辺居民对河水的利用情况。
4.2.3开挖宽度
对照计划图，决定护岸构筑范围的挖掘宽度。
中小河川应注意如下情况，在流水断面没有富余的情况下，要警惕突然出水。
因此不建议过度挖掘，或尽量不进行多余的挖掘。
4.2.4挖掘
挖掘时注意以下几点。
（1）挖掘机挖掘时不能挖过施工基准面以下。
（2）选择挖掘机的时候要考虑到挖掘机的噪音、震动等对周辺地区的影响。
（3）在无法截止水流的情况下，使用潜水泵等，确保在干燥的状态下进行施工。
（4）地下有管线的情况下，确认其位置，周辺用人力挖掘，对露出的管线采取必要的措施，免其被损坏。
4.2.5排水
排水挖掘时注意以下几点。
（1）排水施工期间日夜连续运行，为避免中途停工需选择充分容量的排水泵。
（2）选择噪音、震动等方面不影响周辺地区居民生活的排水泵。
4.2.6基础
基础施工时注意以下几点：
（1）生态挡土（阶梯型）的基础，如同设计要求里一样，施工时确保基础的平整。
（2）基础的施工，原则上在干燥的状态下进行。
（3）充分确保基础混凝土的凝固时间。
（4）充分了解基础下地基的状态，在没有足够的承载力的情况下，要对地基进行处理。
4.3安装
4.3.1安装方向
制品之间的水平方向的接口是用连接螺栓，上下游从哪里都能施工，但是原则上从下游开始施工。
4.3.2支架
5米～7.5米的间隔设置支架后，设置制品累积高度，定好施工的坡度。
图4.3.1支架
4.3.3安装
①准备
检查基础混凝土的高度及完成情况并确认其凝固时间是否达标。
此外，针对目前的状况对起重机或挖掘机的设置位置进行讨论，选定相应的工作半径。
②制品位置确认
用墨线画出制品在基础混凝土上摆放的位置。
③铺灰浆
基础混凝土面和制品之间有间隙的情况下，用灰浆铺平整，必须让混凝土和制品贴紧。
④必须确认连接孔里有没有混凝土毛刺或泥等异物。
⑤起吊工具
针对起吊所用的金属零件，线绳索等进行充分的安全检查，起吊作业时不要在制品下方进行监视。
起吊所用的金属零件必须用专用的零件。
4.3.4连接
生态挡土（阶梯型）的连接时，水平方向用螺栓连接，上下方向用连接销来连接。
连接螺栓是以M10螺栓一根，垫片2张，螺母1个为一套，确认后按规定的顺序通过制品孔用连接螺栓将制品合并，通过扳手等把螺栓连接到轻紧固程度为止。
图-4.3.2 水平方向 螺栓连接顺序
上下制品连接的时候，坡度在1：
0.5及1：
0.3的时候使用连接销。
这种情况下，对准前面的突起上亭台块。
在这里，连接销是起到对准位置的作用，无法起到抵抗块之间的动向连接的作用。
假如作用的土压力很大，需要靠河卵石的摩擦来起抵抗作用，必须做好制品里面填装的石头之间的咬合作用。
図-4.3.3 上下方向 连接销的设定坡度和位置
4.3.5填充
（1）内部回填材料的种类
内部回填材料的石头，以碎石块石作为标准。
（2）填充后制品体积
大砌块0.864m3（内部回填材料量0.641m3+制品自身0.223m3）
小砌块0.068m3（内部回填材料量0.062m3+制品自身0.006m3）
図-4.3.4 内部回填材料的的位置和名称
（3）内部回填材料的粒径的选择
内部回填材料的粒径是根据科学的计算方法计算。
但是，计算所要求的粒径在150mm以下的情况，使用粒径150~200mm的河卵石。
另外，不使用非常扁平的河卵石和细长的河卵石。
当制品需要给鱼虾类生物提供栖息场所时，用粒径200mm左右的石头。
（4）植被的恢复
在内部回填的河卵石上播撒土砂，让其空隙填充，给植被提供有利的生长环境。
在内部回填材料使用土砂的情况下，前面、侧面的开口，以及内部回填材料中切换处的底部铺设土工布。
（5）内部回填材料的注意点
内部回填材料为河卵石的情况下，为了不冲击到制品，尽可能在低的位置开始填充。
人工作用使表面附近更咬合，铺块平整工作面要比制品的顶端稍微低一点。
上层制品的内部回填石和下层制品顶端面充分咬合，确保制品之间有足够的滑动摩擦。
図-4.3.5 内部回填材料的顶端平整加工
4.3.6土工布铺设
为防止制品背部回填材料流入制品内，应在制品的背面铺设土工布。
根据制品的背面的阶段形状铺设土工布。
土工布的叠加是上游的土工布在上面，重合10厘米以上。
图-4.3.8土工布的重叠
4.3.7吊装孔的填埋
吊装孔填埋灰浆是为了防止吊装锚生锈。
4.3.8开口部施工
（1）施工线路上如果有（曲线曲率施工）的施工时候制品之间产生开口的情况下
连接部的开口在30毫米以下时候用连接螺栓连接，开口超过30毫米以上的时候用混凝土浇灌。
图-4.3.1 外曲球的接缝的处理
（2）与障碍物的结合
尽可能小地移动制品，使之与障碍物自然结合，间隙用混凝土浇筑。
图-4.3.2 与障碍物的结合
4.4回填土
制品背部回填土的工序按以下步骤进行：
（1）回填期限
回填期限应以制品施工完一段时间后尽快做为原则。
（2）回填材料的投入
回填材料的投入，人力或用适当规格的挖掘机进行。
考虑到播种的厚度尽量不影响制品的情况下慎重地进行。
（3）播种的厚度
回填材料撒出一层土砂的厚度保持在25厘米以上。
（4）压实方法
每层的压实，主要以振动器械、拉昂体、人力捣棒等等。
4.5挡板的拆卸
拆卸挡板时要注意基础部、回填部及周辺地盘不能出现松软的情况，拆卸挡板后产生的空间用砂等材料进行填充。
4.6近接施工
障碍物周边地区施工时，充分做好障碍物的检查工作，在不损伤现有构造物为前提下安全且慎重的施工。
（1）障碍物周边地区施工时，事前与其管理者充分协商，确认安全性。
（2）挡土的施工或钻探之际，明确没有障碍物的情况之下应采取边施工边调查方式，确认存在障碍物时，挖掘到让障碍物暴露出来。
（3）能预测障碍物的情况下，挖掘时注意不要损伤障碍物，对露出的障碍物予以适当必要的保护。
（4）挡土的施工及挖掘时不能让障碍物周边的地盘松软，或不能损坏构造物的安全性和功能。
（5）障碍物周边地区回填时使用的材料，依据3.6回填材料规定的材料。
4.7搬运及保管
生态挡土（阶梯型）的实体，连接构件，土工布以及内部回填材料的搬运、搬入及保管时，必须注意不要损伤制品及材料。
另外，在现场放置制品时须用砧木等，以免发生因自重倾斜或跌倒。
另外，在长时间放置制品的情况下或者有施工人员以外的居民近距离接触的情况下，制品附近必须采取隔离措施。
4.8安全管理
工程施工时，为防止发生工程安全事故，须严守有关法规及建立安全管理体制，正确整顿好建设工程现场的工作环境，做好对工作人员的安全教育及健康管理。
5.维护管理
5.1维护管理的目的
维持管理的目的是保持生态挡土（阶梯型）的护岸的功能，在其功能下降时，使其功能恢复，延长其寿命。
生态挡土（阶梯型）基础挖掘处的冲刷
②生态挡土（阶梯型）的内部回填的石头流出造成挡土墙重量降低
③生态挡土（阶梯型）的制品本身的损伤引起的功能下降
5.2维护管理方法
生态挡土（阶梯型）的维护管理须按照适当的作业方法。
5.3检查
为了适当的维持管理按以下方式进行检查：
5.3.1检查的时间
（1）常规检查
定期进行检查，次数以各施工管理机构的基准为依据。
（2）临时检查
地震、洪水等的灾害发生后和接近工程时进行临时检查，这段期间的次数以各施工管理机构的基准为依据。
5.3.2检查的地方
进行检查的对象主要有如下的地方：
（1）基础的挖掘处。
（2）内部回填材料是否流出。
5.3.3检测项目
（1）基础部附近的河床冲刷的程度。
（2）制品内部回填石之间有没有空隙。
（3）顶端和制品背部回填材料之间是否有空隙，回填材料是否流出。
6.结构稳定计算示例
本计算书主要介绍了坡度为1:
0.5的大型阶梯式挡土砌块与小型阶梯式挡土砌块在无水和有水两种工况下的结构稳定。
6.1大砌块结构设计
6.1.1设计条件
挡墙形式
阶梯型
基础形式
直接基础
断面尺寸
挡墙高度H=3.5m
挡墙底宽B=0.65m
土压力计算方法
试用库仑土压力法
水位常时
hw=3.5m
水容重
γw=9.8KN/m2
6.1.2土质条件
土壤容重
γs=19KN/m2
土壤浮重
γ=10KN/m2
土壤内摩擦角
Φ=30°
土壤与墙背摩擦角
δ=20°
墙背与竖直面夹角
α=-26.57°
6.1.3制品条件
（1）制品规格长2米上宽1米下宽0.65米高0.5米
（2）制品自重（含充填物）G=14.21KN
（3）制品重心位置
水平方向
X=0.398m
竖直方向
Y=0.269m
标准制品（含充填物）浮力F=-8.56KN
浮力作用位置
X=0.403m
Y=0.268m
6.1.4稳定计算
（1）无视水位
土压计算Pa=
G—假定破裂棱体中土壤自重（KN/m）
ω—假定破裂面与水平面夹角（°
）
Φ—土壤内摩擦角（°
δ—土壤与墙背摩擦角（°
α—墙背顶角（°
G=γS=19×
（1.75×
3.5×
0.5-0.25×
0.25×
0.5×
7）=54.032KN/m
Pa=
=15.038KN/m
土压力系数K=
=
=0.129
ω
Pa
G
49
14.011
38.82
48
14.424
42.45
47
14.727
46.17
46
14.940
50.05
45
15.038
54.03
44
15.028
58.16
43
14.909
62.45
42
14.673
66.90
41
14.318
71.54
土压强度pa=γKH
土压力Pa=
土压力系数
土压强度（KN/㎡）
土压力（KN/m）
0.129
1.2255
0.307
2.451
3.6765
2.758
4.902
6.1275
7.660
7.353
11.030
8.579
水平土压力合力Ex=
竖直土压力合力Ey=
L取2m
土压力Pa
顶角α
墙背摩擦角δ
水平土压合力
竖直土压合力
水平作用位置
竖直作用位置
-26.57
20
0.610
-0.071
0.733
0.167
2.435
-0.281
0.817
0.333
5.480
-0.632
0.900
0.500
9.740
-1.122
0.983
0.667
15.220
-1.753
1.067
0.833
21.916
-2.525
1.150
1.000
29.879
-3.442
1.233
1.167
荷载
作用位置
力矩
竖直
水平
X
Y
抵抗力矩
倾覆力矩
自重
14.21
0.398
0.269
5.656
土压
-0.05
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