路基陡峭地段施工管理及關(guān)鍵技術(shù)研究

李東陽，程 宏，張傳寶，王少凡

（中建七局安裝工程有限公司，河南鄭州 450000）

擋土墻在公路工程施工過程中，其主要作用是為了將山坡或者是路基填土進行穩(wěn)固，保障其不會因為失去穩(wěn)定性而造成安全問題。當前在路基工程施工的過程中，根據(jù)擋土墻的施工類型不同，可以將其劃分為三種，分別是扶壁式擋土墻、懸臂式擋土墻以及重力式擋土墻。

1 衡重式擋土墻

1.1 衡重式擋土墻的概念

在工程施工中利用擋土墻，基本上是利用就地取材的方式，施工過程比較簡單、工期也比較短，但是它對于路基的承重力要求是很高的。懸臂式擋土墻截面尺寸小、工作面較大。在工程中利用衡重式擋土墻，其最為基礎(chǔ)的方式是利用中心后移與填土重力與土體測壓力進行抵抗，從而完成擋土墻設(shè)計[1]。所以也對路基的稱重力要求比較高。以此在公路路基工程陡峭地段衡重式擋土墻施工安全管理及其關(guān)鍵技術(shù)的研究是為了保障公路的整個工程建設(shè)的安全性得到保障的重要措施。

1.2 衡重式擋土墻的特點

施工中需要充分的將其施工便利性特點發(fā)揮出來，此外，該技術(shù)在使用中可以根據(jù)實際需求從所處的地段選取材料，更是是十分方便。應(yīng)用該技術(shù)，可以提高工程施工質(zhì)量，保障工程施工進度[2]。

1.2.1 形式簡單、施工方便

衡重式擋土墻主要是通過使用塊石、片石、混凝土等簡單的原材料搭建的一個簡單的梯形，沒有復雜的工序和煩瑣的造型，在施工過程中形式是簡單的，而且操作的工序是很方便的。

1.2.2 就地取材

不需要后期再進行重新選取材料搭建擋土墻?？梢跃偷厝〔?，從某種程度上，可以很好的降低成本支出。

1.2.3 適應(yīng)性強

衡重式擋土墻在施工環(huán)節(jié)，能夠借助于填土重量，將整體重心向后方移動，均勻分布基底應(yīng)力，強化擋土墻自身的穩(wěn)定性能。

2 公路路基工程陡峭地段采取衡重式擋土墻的必要性

公路建設(shè)是十分復雜的一個過程，尤其是在陡峭地段如何提高公路的路基安全性是公路建設(shè)工程需要考慮的關(guān)鍵問題。衡重式擋土墻技術(shù)在公路陡峭地段或者一些山區(qū)是經(jīng)常會被用到的。因為衡重式擋土墻可以防止公路邊坡的塌陷或者水土流失，防止不必要的事故的產(chǎn)生，而且因為形式簡單、就地取材和節(jié)約成本的特點也十分的便于施工，所以在整個公路路基建設(shè)過程中被廣泛的使用。

3 衡重式擋土墻常見的破壞形式

在公路工程建設(shè)中，衡重式擋土墻是應(yīng)用最為廣泛的施工措施，因為地質(zhì)條件、外界環(huán)境以及使用年限等多重因素影響，導致?lián)跬翂Υ嬖诘姆€(wěn)定性喪失等危害[3]。常見的衡重式擋土墻破壞形式可以劃分成為五類，詳細如下所示：

3.1 穩(wěn)定性喪失

當前衡重式擋土墻出現(xiàn)穩(wěn)定性問題的形式基本上可以劃分成為兩種：①基礎(chǔ)滑動破壞；②傾塌性破壞?；A(chǔ)滑動破壞問題的出現(xiàn)，主要是因為擋土墻不具備良好的抗滑能力。當受到外部環(huán)境影響而破壞掉擋土墻基礎(chǔ)滑動的時候，擋土墻本身便會表現(xiàn)出整體性位移，但是這種情況下，擋土墻的底部位置和頂部位置位移差距相對較小[4]。在不同的分界位置，衡重式擋土墻的位移量不同，所產(chǎn)生裂縫和錯位也有所差異。若是衡重式擋土墻具有比較大的移動量時，受到擋土墻保護的危險邊坡體會出現(xiàn)很大的裂縫，并且隨著時間的推移，裂縫也不斷擴大，甚至向下移動。傾塌性破壞問題的出現(xiàn)，主要是因為擋土墻缺少充足的抗傾覆力矩。當衡重式擋土墻發(fā)生傾塌性破壞時，其主要表現(xiàn)形式是以擋土墻的一面作為繞動軸完成轉(zhuǎn)動，其最大的特點是頂部位置的移動量比墻體底部位置的移動量小很多[5]。當發(fā)生擋土墻傾塌性破壞的時候，其外界影響因素也有所差異，縱向位置出現(xiàn)轉(zhuǎn)動量差異的截面將會形成一分界面，同時出現(xiàn)開裂問題得到斷裂面。

3.2 基礎(chǔ)不均勻沉降問題

衡重式擋土墻出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因，主要是因為擋土墻底部位置缺少足夠的豎向承載力，與擋土墻的墻趾相靠近的豎向壓應(yīng)力值普遍的要比地基承載能力高很多。在軟弱地層中，衡重式擋土墻更加容易出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降問題。軟土地基具有高含水量和強壓縮性等特點，外界荷載影響重力式擋土墻，勢必會造成地基發(fā)生很大的沉降幅度[6]。若是擋土墻擁有較大的總體沉降幅度，必然也會增加基礎(chǔ)不均勻現(xiàn)象。因為衡重式擋土墻本身結(jié)構(gòu)形式以及外部環(huán)境出現(xiàn)變化，逐漸呈現(xiàn)出不均勻的現(xiàn)象，基礎(chǔ)位置便更加容易出現(xiàn)沉降不均勻現(xiàn)象。

3.3 擋土墻自身破壞問題

衡重式擋土墻墻體出現(xiàn)自身破壞問題的時候，其主要原因是建設(shè)擋土墻時所使用的材料強度沒有達到規(guī)定標準，換言之，擋土墻所承受的壓力已經(jīng)遠遠超出墻體材料自身所能夠承受的壓力。衡重式擋土墻具備三種不同類型的荷載形式，分別為主力形式、附加力形式、特殊力形式，在新的荷載組合之下，想要提升擋土墻承載能力，可以在設(shè)計階段以材料容許力與提高系數(shù)之間的乘積為依據(jù)，完成設(shè)計。

3.4 沿軟弱層破裂面滑動破壞

衡重式擋土墻出現(xiàn)沿軟弱層破裂面問題時，歸根究底是擋土墻基底以下位置的巖體剪切強度不高，另外，在基底位置之下的軟弱夾層同樣也會導致該問題出現(xiàn)。這種形式的破壞將會導致破裂面，使軟弱層位置的夾層發(fā)生滑動。當擋土墻基底以下位置出現(xiàn)了沿軟弱夾層滑動破壞的時候，擋土墻便會發(fā)生移動，這種位移特點是整體滑動。若是擋土墻的沉降不夠顯著，墻體沒有出現(xiàn)任何裂縫，這種破壞便呈現(xiàn)出邊坡滑動的特征。

3.5 其他形式的破壞

擋土墻所處的環(huán)境具有比較復雜的地質(zhì)環(huán)境，并且受到多種外部環(huán)境影響，建設(shè)完成的擋土墻結(jié)構(gòu)具有多種多樣的形式以及不同的荷載，都會破壞擋土墻，使擋土墻發(fā)生伸縮縫錯開、砂漿松動、墻頂面開裂、墻面滲水等多種問題。這幾種問題也是最為常見的破壞方式，并且其出現(xiàn)具有組合性，需要施工人員強化對這些危害的預防與治理能力。

4 衡重式擋土墻施工安全管理及其關(guān)鍵技術(shù)研究

4.1 衡重式擋土墻施工關(guān)鍵技術(shù)研究

擋土墻在設(shè)計時一方面要遵循“分項安全系數(shù)極限狀態(tài)”的原則，另一方面要遵循“恢復自然、生態(tài)環(huán)保”的原則[7]。不同的擋土墻的設(shè)計方法和施工的方式是不一樣的。整體來說，擋土墻的設(shè)計流程是首先要確定擋土墻的面坡，以此來提高擋土墻設(shè)計的合理性。然后再確定擋土墻背坡，之后通過土壓力計算來測試擋土墻的承受力，確定穩(wěn)定性和抗傾覆能力的基礎(chǔ)上去進行確定擋土墻的設(shè)計方案。

不同的擋土墻要采用不同的施工技術(shù)，衡重式擋土墻施工技術(shù)是要對擋土墻的起點、中點和重點進行標注，然后在挖掘過程中人工和機械相結(jié)合，提高施工效率的基礎(chǔ)上也要防止水的滲透。在挖掘之后搭建出一個梯形。然后要從低到高進行三次澆筑來穩(wěn)定這個擋土墻。

4.2 衡重式擋土墻施工安全管理

（1）專職人員巡查。公路路基的工程不是建設(shè)完就可以的，需要對于這個路基建設(shè)的每一個環(huán)節(jié)進行定期定時的檢查。在衡重式擋土墻施工建設(shè)成之后，要安排專業(yè)的技術(shù)人員進行巡查，發(fā)現(xiàn)安全隱患或者問題及時的做出反應(yīng)，去糾正或者改進，保證衡重式擋土墻的使用質(zhì)量。

（2）施工過程中的細節(jié)處理。在衡重式擋土墻施工的過程中需要挖土或者搭建這些過程，一定要注意在操作過程中保證所挖地的土壁的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)土地傾塌等現(xiàn)象，造成重大的經(jīng)濟損失和人員的損害。而且在這個過程中一定要注意排水工程。工程建設(shè)使用大量的水也會產(chǎn)生水的排放問題。

（3）施工場地的道路清理。施工場地的道路清理不是單單指衛(wèi)生和施工材料的擺放。更重要的指的是道路交通的清理。要保證車輛可以安全的通行也要保證車輛的通行不耽誤工程的進度。避免因為車輛的不干凈或者自身排放的尾氣造成的對周圍環(huán)境的污染現(xiàn)象。

（4）護欄桿的重要性。在陡峭地段的公路路基建設(shè)過程中采取衡重式擋土墻施工，一定要做的就是周圍的護欄的建設(shè)。防止因為工程的實踐對周圍誤入或者靠近行走的人或者車輛造成危險。而且要準備一定數(shù)量的施工扶梯，供施工工人使用，并且做好防護措施，防止他們在建筑過程中出現(xiàn)安全隱患。

5 結(jié)語

對公路路基破壞主要是整體滑移破壞、邊坡崩塌破壞和支擋結(jié)構(gòu)物破壞這三種破壞形式。公路路基工程中采用擋土墻來進行防護，能夠穩(wěn)定路基，降低公路滑坡危害，延長公路的使用壽命。衡重式擋土墻因為自身的特點和獨有的優(yōu)勢在工程施工過程中廣泛的使用，對于這個工程構(gòu)造物使用過程中技術(shù)的研究和安全管理是能夠保證公路路基，尤其是陡峭路段的安全性和防止出現(xiàn)一些危險事故的有效理論支持。