道路工程中路基擋土墻的設(shè)計分析

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)在的道路已經(jīng)不僅僅是考慮道路的實用及可靠性問題，還應(yīng)該考慮到美觀和環(huán)保的問題。

關(guān)鍵詞：路基擋土墻設(shè)計;應(yīng)注意的問題;施工要點

1、引言

正常情況下，防護的重點都在路基的邊坡，由于各種道路建設(shè)需要適應(yīng)地形的變化，因此在修建過程中會出現(xiàn)很多的實際問題。所以，一定要收集各方的資料后再進行設(shè)計，如果不通過仔細的研究設(shè)計直接施工會很容易造成擋土墻的施工問題。因此，為了保證道路的順利修建和穩(wěn)定的運營，一定要設(shè)計較合理的路基擋土墻進行對市政道路的防護，并且在建造擋土墻的同時還應(yīng)該考慮到對生態(tài)環(huán)境的保護。

2、道路工程中路基擋土墻設(shè)計中應(yīng)注意的問題

（1）擋土墻類型的選取

擋土墻的應(yīng)用范圍比較廣，擋土墻的類型也比較多，因此擋土墻設(shè)計中其類型的選取是非常重要的。而類型的選取是要根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、沖刷深度、荷載作用情況、環(huán)境條件、施工條件、工程造價等因素決定的。除此之外，環(huán)境和社會的效益也是擋土墻類型選擇的重要依據(jù)，這對于大型的擋土墻更加重要。設(shè)計人員對于擋土墻的設(shè)計業(yè)要考慮與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)。

（2）擋土墻工程的不確定性

擋土墻施工完成后，其質(zhì)量是很難檢驗的，主要是由于擋土墻屬于隱蔽工程。擋土墻與人們的生活密切相關(guān)，如果施工質(zhì)量出現(xiàn)問題，那么會造成無法預(yù)估的損失。因此，在擋土墻設(shè)計時，各類型擋土墻的施工的可行性以及施工質(zhì)量的可靠性必須給以考慮。例如，漿砌片石擋土墻施工質(zhì)量取決現(xiàn)場施工人員的專業(yè)素質(zhì)以及現(xiàn)場的監(jiān)控。總而言之，設(shè)計人員也應(yīng)該對擋土墻的時效性提起重視。

（3）擋土墻防滲和排水設(shè)計

擋土墻背后填土容易在雨季或者地面大量滲水時積水，這時，如果擋土墻排水有問題的話，會導(dǎo)致墻后的地下水位上升，從而使得墻背的靜水壓力有所增大，以及由于含水量的增加而導(dǎo)致粘性回填土產(chǎn)生膨脹力。例如，擋土墻高為6m時，地下水位上升，且升至墻高的三分之一時，那么作用在擋土墻上的總壓力將會增大，大約百分之四十七左右，總壓力是隨著水位的上升而增大的，因此，水位如果再上升，總壓力同樣也會增大且速度越來越快;再加上積水的存在導(dǎo)致地基軟化以及墻體受力惡化，最終造成擋土墻被破壞。因此，應(yīng)該對地下水對擋土墻的不利影響應(yīng)該進行消除。首先，大量的地面水要進行排除。將墻后的填土表面做成緩坡，這有助于很好的進行排水。其次，把用粘土夯實的防水層鋪筑在填土表面上，其中用粘土夯實的防水層的厚度大約30cm，或者為防止地面水滲入填土中采用混凝土或水泥砂漿做成散水坡，而如果墻后有山坡時，在坡下設(shè)置截水溝這也是必不可少的?？傊趽跬翂Φ脑O(shè)計時，選擇合適的擋土墻類型要結(jié)合實際進行;擋土墻計算時，考慮的因素有：摩擦角、計算荷載、場地地下水對擋土墻的不利影響;在設(shè)計時，還要對不確定性因素進行分析。

3、擋土墻的施工方法

（1）明挖基坑

在其頂部設(shè)置截水溝（雨季），開挖前確定其開挖線需根據(jù)地質(zhì)情況，進行開挖要嚴(yán)格按照開挖線。置于巖中的墻背時，進行放樣可直接按擋土墻的斷面墻背的坡度進行，上、下段同時施工，開挖土質(zhì)地基主要用機械進行開挖，鋪以人工修整成型;采用爆破石基坑，抬運在距基底10～15cm處時，人工清理，標(biāo)高用人工修整鑿平，傾斜基底不得以填補方法筑成斜面開挖成型的基坑。如遇雨天，保證基底無浸泡，在坑內(nèi)設(shè)排水溝，集水井疏干積水。另外，埋入深度及基底地質(zhì)情況均需復(fù)核在基坑成型時，不符則應(yīng)采取措施，才能進行下一步工序。

（2）泄水孔設(shè)置

應(yīng)在每隔2～3m交錯設(shè)置泄水孔，用Φ10PVC管砌在墻內(nèi)順著泄水孔排水坡度，在墻背設(shè)置泄水孔時直接留置lOcmxl5cm矩形孔，應(yīng)設(shè)置厚度在0.3m以上的反濾層在進水一側(cè)，設(shè)置粘土隔水層在最低排水一側(cè)，切忌應(yīng)夯實、整平粘土隔水層。

（3）回填土、勾縫

隨砌隨填上、下?lián)醯幕靥钔敛糠郑捎貌缓瑢A(chǔ)及墻體具有侵蝕作用的碎石土夯實，夯實系數(shù)≥0.94。勾縫需墻身砌筑完成方可，勾平縫時宜采用M10水泥砂漿，力求美觀自然。

（4）片石砼墻澆筑

設(shè)預(yù)埋拉桿及鋼管架支撐采用組合鋼模;由于斷面較大在灌注砼時，采用水平分段，重新支模于上一層（每次立模高度為2米預(yù)埋拉桿）在斜向分層澆筑及摻加片石砼強度達70%可拆模，采用Φ16鋼筋自行加工預(yù)埋內(nèi)拉桿。

4、路基擋土墻設(shè)計時要注意施工要點

（1）擋土墻地基施工

良好的地基是保證擋土墻穩(wěn)定性能的一個關(guān)鍵。首先，擋土墻地基開挖后，必須組織多方單位進行驗槽鑒定，如果發(fā)現(xiàn)未達到施工圖要求，必須先對擋土墻地基進行處理，滿足設(shè)計承載力后，方可進行下一步施工。否則軟弱的地基會導(dǎo)致?lián)跬翂Τ霈F(xiàn)不均勻沉降、墻身開裂，或擋土墻脫離墻背填土、傾覆坍塌等問題。當(dāng)遇到局部回填土地基或其他軟弱地基時，應(yīng)及時匯報監(jiān)理方、設(shè)計方及業(yè)主方等相關(guān)單位，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，適當(dāng)選擇換填、加樁擠壓等方法進行地基處理，以提高地基持力層的承載能力，避免擋土墻下沉破壞，并滿足擋土墻基底摩擦系數(shù)要求、達到抗滑移的效果。其次，施工中，埋深必須符合設(shè)計要求。埋深不足，也直接會影響擋土墻的穩(wěn)定。對一般土質(zhì)地基，在保證開挖的基底面土質(zhì)密實、承載力滿足要求的條件下，其埋深不宜小于800mm，墻址頂部的土層厚度不小于200mm;在凍土區(qū)，當(dāng)凍結(jié)深度小于或等于1000mm時，其埋置深度在凍結(jié)深度線以下不得小于250mm（弱凍脹土除外），同時不小于1000mm;對位于斜坡地面的山坡?lián)跬翂?，其墻址埋入深度?dāng)?shù)貙訛槿踬|(zhì)巖或土質(zhì)時，應(yīng)大于或等于1000mm，當(dāng)?shù)貙訛橛操|(zhì)巖時應(yīng)大于或等于600mm。

（2）擋土墻墻身施工

擋土墻堅固的墻身是實現(xiàn)其擋土功能的重要因素。墻身強度不足、質(zhì)量低下，承受不了墻后土壓力的作用，墻身就會脹裂破壞，出現(xiàn)坍塌、滑坡的情況。而擋土墻墻身是否滿足設(shè)計要求、足夠堅固穩(wěn)定，在施工中主要取決于以下幾個方面：

①擋土墻須按設(shè)計尺寸要求進行施工，不得隨意改變坡度或縮減尺寸，否則設(shè)計參數(shù)改變后，會容易造成擋土墻穩(wěn)定性的降低、削弱墻身強度。

②擋土墻墻身施工用料方面。如在毛石擋土墻工程中，選用的毛石必須合格，要求無風(fēng)化、無裂紋，中部最小厚度不小于200mm，強度等級不低于MU30;砂漿強度必須符合設(shè)計要求，砌體重度不低于22kN/m。若為混凝土用料的擋土墻，采用的混凝土及鋼筋的強度等級必須符合設(shè)計要求，要嚴(yán)把采購關(guān)。

（3）擋土墻的排水施工

擋土墻墻體常年受地表水或地下水沖刷、浸泡，使墻體承受水壓力;墻體后面的土體受潮達到飽和，土體產(chǎn)生流瀉坍塌，造成墻體承受動土壓力;墻體本身受潮浸泡后墻體本身結(jié)構(gòu)發(fā)生變化強度降低，若加上凍融作用更是會加速墻體結(jié)構(gòu)的破壞。擋土墻的排水施工經(jīng)常被施工人員所忽視，其實尤為重要。擋土墻排水的作用在于疏干墻后土體水分和防止地表水下滲后積水，以免墻后積水致使墻身承受額外的水壓力、減少季節(jié)性冰凍地區(qū)填料的凍脹壓力，并消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。擋土墻的排水措施通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。（1）地面排水主要是防止地表水滲入墻后土體或地基，地面排水措施有：①設(shè)置地面排水溝，截引地表水;②夯實回填土頂面和地表松土，防止雨水和地面水下滲，必要時可設(shè)鋪砌層;③路塹擋土墻趾前的邊溝應(yīng)予以鋪砌加固，以防邊溝水滲入基礎(chǔ)。（2）墻身排水主要是為了及時排除墻后積水，通常在墻身的適當(dāng)高度處成梅花狀地布置一排或數(shù)排泄水孔?？籽坶g距一般為2～3m，干旱地區(qū)可予增大，多雨地區(qū)則可減小。浸水擋土墻則為1.0～1.5m，孔眼應(yīng)上下交錯設(shè)置。最下一排泄水孔的出水口應(yīng)高出地面0.3m。泄水孔的進水口必須布置反濾層或反濾包，施工人員的疏忽遺漏或不正確施工反濾層或反濾包，墻身的排水孔就形同虛設(shè)、孔道淤塞，或會由于排水量大而又缺少過濾功能，導(dǎo)致墻后土體隨水體一起排出，形成水土流失，甚至日復(fù)一日，墻后土體內(nèi)會被掏空、墻后地面塌陷，質(zhì)量安全事故也就隨之而來。

（4）擋土墻的墻背回填土施工

擋土墻墻背回填土要合理選擇用料，應(yīng)該選擇具有一定透水性的填料，不得使用膨脹性粘土或淤泥等。因為，膨脹土或淤泥透水性很差，在干燥環(huán)境中時，其體積會因脫水收縮干裂，剝離墻背，而遇水后，又會吸水膨脹軟化，引起墻背積水不能及時排出，導(dǎo)致墻后土壓力過大，隨之出現(xiàn)墻身被脹裂、墻體整體滑移等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重的話會發(fā)生傾覆滑坡，高墻工程甚至?xí)劤扇藛T傷亡的質(zhì)量安全事故。往往一些施工單位為了趕上施工周期，在剛剛砌筑完墻身后，就馬上進行回填土的工作，導(dǎo)致了墻體發(fā)生位移，產(chǎn)生裂縫。實際上，各類擋土墻均應(yīng)做好保養(yǎng)工作，等墻身達到設(shè)計強度的75%以上后方可進行分層回填，且在距墻身1.0m以內(nèi)，宜使用小型壓實機具進行壓實，如蛙式打夯機或者手扶式振動壓路機等，以免大型機具的壓力過大對墻身造成破壞。

5、結(jié)束語

擋土墻是一種應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)形式，擋土墻在各類建設(shè)工程中的設(shè)置主要起著安全防護作用，同時還有節(jié)約工程投資、減少建筑用地的作用。在很多情況下，沒有擋土墻的安全就沒有建筑工程的安全，因此做好擋土墻設(shè)計很重要。

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