山區(qū)公路擋土墻設(shè)計與施工的研究

魏 汾

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

建設(shè)山區(qū)公路時，通過山區(qū)公路擋土墻的應(yīng)用，可以在一定程度上緩解因地勢陡峭、地形條件復(fù)雜而造成的建設(shè)難題。山區(qū)公路擋土墻設(shè)計要求更加嚴格，施工質(zhì)量控制難度更大，為進一步加強山區(qū)公路擋土墻質(zhì)量，為了加強路堤和路塹邊坡的支撐，防止塌方和滑坡等危險，擋土墻發(fā)揮著不可忽視的作用，在路基施工過程中擋土墻應(yīng)用廣泛。本文通過對擋土墻設(shè)計和施工的研究，希望對提升公路建設(shè)質(zhì)量起到一定的幫助。

1 擋土墻設(shè)計中的基本資料和相關(guān)參數(shù)

1.1 基本資料

擋土墻的設(shè)計需重點做好以下五個方面的基礎(chǔ)工作：

1)了解當?shù)氐牡刭|(zhì)情況，查閱地質(zhì)報告；

2)查閱地震勘探報告，了解土壤的穩(wěn)定性；

3)查閱當?shù)厮馁Y料，保證不會因地下水而造成局部沉降；

4)對橫縱斷面和路線平面圖做到心中有數(shù)；

5)總體設(shè)計資料和構(gòu)造物一覽表的梳理工作也要到位。

1.2 設(shè)計相關(guān)參數(shù)的選擇

1)如果缺少實驗數(shù)據(jù)的支持，對于山嶺重丘公路擋土墻設(shè)計中，墻背填料的物理力學(xué)性質(zhì)可以參照表1的填料內(nèi)的摩擦角和表2填料的容重來對其進行選擇。

表1 填料內(nèi)摩擦角參考值 (°)

表2 填料的容重 kN/m3

2)按照國家規(guī)范和相關(guān)的設(shè)計標準可以對砌體容許應(yīng)力、地基承載力、建筑材料容量和設(shè)計強度等做出選擇。

3)基底摩擦系數(shù)(μ)的選擇：選擇基底摩擦系數(shù)(μ)時，需了解基坑所在位置的排水情況、土質(zhì)情況以及基底的粗糙程度。

4)墻背摩擦角(δ)選擇：對于墻背摩擦角(δ)的選擇，可以通過對照墻背粗糙水平以及排水狀況來選取墻背摩擦角。山地公路采用漿砌片石墻體方案且排水狀況良好時，墻背摩擦角一般取值為1/2。

2 擋土墻的選型以及布置

2.1 擋土墻材料的選取

因漿砌片石擋土墻容易就地取材、施工工藝不復(fù)雜，在公路建設(shè)當中漿砌片石擋土墻廣泛應(yīng)用，這也是公路工程設(shè)計時因地制宜原則的體現(xiàn)。

2.2 擋土墻截面形式的確定

1)不同結(jié)構(gòu)形式的擋土墻可以發(fā)揮著不同的功能，結(jié)構(gòu)簡單、作業(yè)便捷的重力型擋土墻適用于高度小于5 m的情況；

2)衡重型擋土墻則適用于高度在5 m以上且地基基礎(chǔ)良好的情況，這樣可以通過大大降低截面面積的方式，從而達到節(jié)省建筑材料的效果；

3)在山地公路橫坡陡時，我們應(yīng)采用俯斜型的擋土墻，而非仰斜型擋土墻，借此減少因結(jié)構(gòu)斷面過大而導(dǎo)致不值得的耗資，來降低造價。

2.3 擋土墻地點的選取

1)通過路塹擋土墻的建設(shè)，減少因挖方邊坡坡度較陡，造成的多余基坑開挖工作量，這樣也可同時減少山體的損壞；

2)通過在牢靠的土層設(shè)置擋土墻，借助擋土墻的支撐功能，確保墻后以及墻頂邊坡穩(wěn)定，以此可以有效控制因地質(zhì)狀況不好而發(fā)生的山體土方塌方。

2.4 擋土墻的縱向、橫向布置

1)擋土墻的橫向布置：根據(jù)擋土墻各項性能指標在基礎(chǔ)變化位置或者墻高最大位置進行擋土墻設(shè)計，來確定基礎(chǔ)、斷面、排水以及埋深情況；

2)擋土墻的垂直布設(shè)：通過確定支擋路基段長度和擋土墻的結(jié)構(gòu)連接方式來確定擋土墻的長度；

3)根據(jù)地形和地基的不同而改變布置方式，在墻趾地面坡度大的地方，可將擋土墻基底設(shè)置為朝內(nèi)的斜坡。

3 山區(qū)公路擋土墻施工應(yīng)注意的問題

通過優(yōu)化工藝并加強施工組織管理，對施工過程嚴加把控，來降低質(zhì)量風(fēng)險和安全隱患，避開不必要的經(jīng)濟損失，在現(xiàn)場施工環(huán)境中，我們應(yīng)當注意如下六個問題。

3.1 根據(jù)實際條件制定合理的施工方案

1)我國幅員遼闊，地形復(fù)雜，需要在不同的地域采用不同擋土墻施工方案，因地制宜的建設(shè)公路擋土墻；

2)應(yīng)針對現(xiàn)場的軟土層分布狀況做出分析，并通過水文以及地質(zhì)情況來確定最終的施工方案，借此保證施工方案的合理性和可靠性；

3)嚴格按照國家標準和施工設(shè)計要求展開作業(yè)，杜絕違規(guī)操作行為的發(fā)生，從根本上保證施工工序的質(zhì)量。

3.2 基底處理要點

1)山區(qū)擋土墻對地基承載力要求非常高，開挖基坑到設(shè)計標高后要對基底承載力進行檢測，只有基坑承載力滿足要求才能進行后面工序；

2)如果擋土墻地理位置處于軟土層上，通過對軟基處采用打樁處理的方案，可以達到確保地基承載力的效果，而且有效縮短施工工期。

3.3 基礎(chǔ)施工要點

1)需埋入沖刷線以下，大于1 m處；

2)嵌入軟巖地基深度大于0.7 m處或置于風(fēng)化層以下；

3)對于修建在斜坡上的公路擋土墻，需要采用擋土墻地基防滑移的加固措施。

3.4 砌墻要求

1)砂漿:在使用砂漿前應(yīng)進行配比實驗，為了保證砂漿的和易性，應(yīng)采用機械攪拌并注意采用重量比配料；在施工現(xiàn)場通過目測檢查的方法，也可以在一定程度范圍內(nèi)知道砂漿質(zhì)量是否滿足施工要求；

2)砌墻工藝:砌墻的石塊應(yīng)在施工之前澆水、濕潤，并確保石材表面不受污染，同時保證砌筑一層就坐漿一層，做到分層砌筑、砂漿飽滿；

3)砌筑公路擋土墻時，要設(shè)置控制標桿且掛線施工，通過經(jīng)常校準標線桿來保證墻體各部分按施工設(shè)計圖進行；

4)公路擋土墻墻體應(yīng)分層砌筑，各工作層之間應(yīng)交錯咬合，保證結(jié)構(gòu)體的整體受力，施工過程中避免砌筑上部墻體時發(fā)生沖擊振動下層結(jié)構(gòu)體的情況，以減少對墻體破壞；

5)需要根據(jù)墻體的高度和土壤性質(zhì)，合理設(shè)置沉降縫及伸縮縫，一般縫寬2 cm，間距10 m。

3.5 混凝土擋土墻施工要點

1)最常見的混凝土擋土墻，具有施工便捷、成型快、強度等級高等優(yōu)勢，后期也不易出現(xiàn)明顯變形走樣等諸多問題，這讓混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)也得到了廣泛的使用；

2)做好鋼筋網(wǎng)、模板以及支架等材料的質(zhì)量檢測和驗收工作，同時進行質(zhì)量文件的實時記錄，這是在墻體進行混凝土澆筑前的必要工作；

3)混凝土澆筑應(yīng)注意模板內(nèi)雜物的清理，重點檢查支架的牢固程度，嚴格防止跑模，模板之間的拼縫應(yīng)采用貼雙面膠或海綿條的方案進行堵漏；

4)現(xiàn)場施工時，應(yīng)當分層澆筑擋土墻混凝土，采用振動棒分層振搗，振搗時快插慢拔，防止漏振，保證混凝土擋土墻的澆筑質(zhì)量。

3.6 背墻后回填

做好擋土墻臺背回填時填料的選擇工作十分重要，通過選用抗剪性好、易排水、透水程度高且穩(wěn)定性高的填料，通常應(yīng)使用碎石或砂礫等優(yōu)質(zhì)填料填筑，嚴禁使用淤泥或腐蝕土等軟土。

4 結(jié)語

山區(qū)公路施工中，已大范圍采用擋土墻支擋防護方案，公路擋土墻是路基防護項目的重要組成部分。為了設(shè)計更為適宜的擋土墻結(jié)構(gòu)形式，這就需要我們在設(shè)計及施工前做好全面的勘測、調(diào)查工作，并重視對擋土墻的截面強度以及穩(wěn)固性的校驗程序。合理設(shè)計擋土墻，施工過程中高度重視注意事項，嚴把質(zhì)量關(guān)，確保山區(qū)公路擋墻的安全性和穩(wěn)固性。

參考文獻：

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