重力式擋土墻技術(shù)在路基邊坡防治中的應(yīng)用與探究

姜濤

【摘要】作為一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、施工難度大的災(zāi)害防治工程，邊坡治理施工是否有效將直接影響到國(guó)家財(cái)產(chǎn)與人民生命安全。公路路基邊坡施工中其穩(wěn)定性問題對(duì)工期、安全與環(huán)境保護(hù)等密切相連。根據(jù)穩(wěn)定性分析結(jié)果，進(jìn)行治理方案的選擇。本文以重力式擋土墻技術(shù)作為路基邊坡治理的主要方式，對(duì)其相關(guān)理論知識(shí)與施工流程進(jìn)行分析與研究。

【關(guān)鍵詞】重力式擋土墻技術(shù)；路基邊坡防治；概況；工程案例；施工流程；土壓力；穩(wěn)定性

具有傾斜坡面的土體與巖體被稱為邊坡。作為公路工程建設(shè)的重要構(gòu)成部分，如治理方案、方式不當(dāng)，將出現(xiàn)碎落、崩塌、滑坡現(xiàn)象，其不僅破壞生態(tài)環(huán)境，還會(huì)對(duì)公路正常運(yùn)行情況造成嚴(yán)重影響，甚至出現(xiàn)中斷交通與重大經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡。如2012年5月28日國(guó)道212線宕昌段K325+760—805處發(fā)生一起邊坡坍塌事故，坍塌方量達(dá)1625立方米，造成國(guó)道212線交通一度中斷，造成部分車輛滯留。2014年12月18日，廣東清連高速公路南行方向K22216+342-453處，發(fā)生一起石質(zhì)邊坡垮塌事故，崩塌石方約3000立方米，其中一塊巨石體積高達(dá)1500米，造成南北雙方向路面完全堵塞、交通中斷。為穩(wěn)定路基邊坡，避免坡體滑塌、坡面碎落等情況的出現(xiàn)，必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選取與之相適應(yīng)的防治措施進(jìn)行施工。重力式擋土墻作為公路工程路基邊坡防治的重要類型，因其具有施工便捷、成本低等特點(diǎn)在公路路基邊坡施工中得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。

一、重力式擋土墻的概況

重力式擋土墻是指在土壓力作用下，以擋土墻自身重力維持擋土墻的穩(wěn)定。可選取石砌、混凝土設(shè)置重力式擋土墻，通常做成梯形。按照墻背坡度重力式擋土墻可分為3種類型：仰斜、俯斜與直立（圖1）。以土壓力理論分析，主動(dòng)土壓力按照由大到小進(jìn)行排列，依次為俯斜墻背—垂直墻背—仰斜墻背。如修筑擋土墻時(shí)需進(jìn)行開挖施工，由于仰斜墻背可結(jié)合開挖臨時(shí)邊坡，可對(duì)俯斜墻背進(jìn)行回填土，由此可見，以仰斜墻背作為支擋挖方工程邊坡。如為填方工程，可選取俯斜墻背、垂直墻背，以此為填土夯實(shí)提供便利。伴隨墻型與墻高地改變，重力式擋土墻尺寸也會(huì)隨之變化。通常采取1：0.2—1：0.3作為重力式擋土墻墻面胸坡與墻背背坡的比例，換言之，如仰斜墻背具有較小坡度，則其土壓力就越小。為確保路基穩(wěn)定性，要求墻背坡必須在1：0.25以上，墻面則需平行與墻背。

圖1 重力式擋土墻的類型

二、工程案例

某工程邊坡高度為1.84到27.39米，9.69到15.72米為邊坡深度，該路段具有復(fù)雜的地形情況，細(xì)沙為其地質(zhì)主要組成部分，通過工程性質(zhì)分析，為降低工程支護(hù)難度，可選取重力式擋土墻技術(shù)進(jìn)行施工。

三、路基邊坡防治中重力擋土墻技術(shù)的施工流程

作為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素，為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，必須重視公路工程路基邊坡防治施工。在路基邊坡工程施工中，施工企業(yè)應(yīng)與施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況相結(jié)合，重視施工技術(shù)選擇，如重力式擋土施工技術(shù)，該技術(shù)具有良好的施工效果，為此在邊坡防治工程施工中得到了廣泛地應(yīng)用。

1、測(cè)量放線

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行墻基位置與開挖邊界的確定，基礎(chǔ)開挖范圍則需選取木樁、線進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)，向基底開挖時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行基礎(chǔ)底部放坡。完成模板安裝工作后，測(cè)量工作者必須合理控制重力式擋土墻位置與頂面標(biāo)高，確保其精確性符合施工要求。

2、開挖基坑

人工+機(jī)械作為土方開挖的主要方式，一般選取鉆爆開挖作為石方開挖手段，人工清理。根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸要求實(shí)施開挖作業(yè)，開挖機(jī)械與墻體施工分段（15米為一段）規(guī)定相配合，在開挖中線、邊線、起點(diǎn)與終點(diǎn)等位置測(cè)量放線，并進(jìn)行樁標(biāo)設(shè)置，因此確保高程、開挖深度符合施工規(guī)定。開挖施工中，可選取相應(yīng)車輛將多余土方運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)以外位置。并按照施工具體情況，進(jìn)行排水溝、集水坑等設(shè)施的合理安設(shè)，避免水滲入基底。

3、基底處理

開挖基底工作完成后，清理基底松軟土石，并做好平整、夯實(shí)作業(yè)。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定，進(jìn)行內(nèi)傾坡的設(shè)置，基礎(chǔ)夯實(shí)過程中要求基底承載力與施工要求相符。如有水出現(xiàn)于基坑內(nèi)，需及時(shí)排除積水。如基底具有豐富的地下水，需將碎石墊層（20厘米）鋪設(shè)到基底位置，隨后通過打夯機(jī)向地基土內(nèi)夯入，以此對(duì)基底摩擦系數(shù)進(jìn)行有效提升。

4、設(shè)置隔水層、泄水孔與反濾層

（1）隔水層。為防止地面水滲入基底，擋土墻應(yīng)比側(cè)溝平臺(tái)高出一些，并將隔水層設(shè)置于墻頂位置，也可將隔水層設(shè)置于墻背、側(cè)溝結(jié)合位置的最低排水泄水孔下方，要求隔水層與墻身選取統(tǒng)一材料，并將編織袋裝砂夾卵石（0.3米厚度）反濾層設(shè)置于墻背位置。

（2）泄水孔。相比側(cè)溝平臺(tái)，高出墻身位置可順著墻長(zhǎng)方向進(jìn)行一排排水孔預(yù)埋，2米為其間距，其他順著墻面相隔2米交錯(cuò)進(jìn)行4%墻外排水坡度泄水孔預(yù)埋，一般選取PVC管（直徑100毫米）作為泄水孔埋設(shè)管，如圖2所示。規(guī)定PVC管進(jìn)水口位置在預(yù)埋前必須切成斜面，并進(jìn)行打磨施工，對(duì)PVC管深入墻后20厘米范圍內(nèi)上半部進(jìn)行花管開孔，并將一層透水土工布包裹到進(jìn)水口位置，在澆筑墻身時(shí)，要求進(jìn)水口與PVC管不能存在混凝土堵塞現(xiàn)象。預(yù)埋施工中，應(yīng)向上放置PVC管斜面，不能造成編織袋損壞現(xiàn)象，以此防止漏砂情況的產(chǎn)生。如花壇位置設(shè)置最下排泄水孔，要求PVC管必須位于花壇外邊墻，這樣可利用PVC管在施工結(jié)束后將墻后積水順利排出。

（3）反濾層。反濾層設(shè)置于墻背位置，選取編織袋裝砂夾卵石（0.3米）、一層復(fù)合排水網(wǎng)作為反濾層的主要構(gòu)成成分。要求每平方米復(fù)合體單位面積質(zhì)量在1200g以上，6毫米為復(fù)合體最小厚度，網(wǎng)芯厚度則控制在5毫米以上，每米復(fù)合體縱向抗拉強(qiáng)度則為10KN以上，每米橫向抗拉強(qiáng)度必須超過6KN。

圖2 泄水孔與排水層圖

5、設(shè)置伸縮縫、沉降縫

沿線路方向，伸縮縫設(shè)置于墻身每相隔15米和其他建筑物連接的位置，沉降縫則設(shè)置于基底巖層改變位置，2厘米為其縫寬，一般需將瀝青木板填塞到縫內(nèi)，其中0.2米為其深度，伸縮縫應(yīng)為貫通縫，杜絕假縫設(shè)置于切割墻體內(nèi)。

6、模板

安裝模板前，需將脫模劑涂刷到模板上，在根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定進(jìn)行模板組裝，隨后校正模板組裝情況。泄水孔管道、沉降縫、伸縮縫預(yù)留需在墻身模板安裝施工中進(jìn)行。穩(wěn)固模板為模板施工的重要施工環(huán)節(jié)，以此確保模板變形、跑模、漏漿等情況不出現(xiàn)于澆筑混凝土過程中。

7、墻身混凝土澆筑

通過攪拌站進(jìn)行混凝土加工，通過車輛將混凝土運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，將作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)到墻頂，以此進(jìn)行灌漿施工。由低向高分層進(jìn)行混凝土澆筑施工，30厘米為分層厚度，振搗施工可選取插入式振搗器，振搗棒移動(dòng)距離要求控制在其作用半徑1.5倍內(nèi)，并和側(cè)模相距5到10厘米，避免漏振、過振等情況的產(chǎn)生。在澆灌混凝土?xí)r，如表面泌水量大，需將水及時(shí)排除并通過減水措施進(jìn)行處理。為避免松頂?shù)惹闆r的出現(xiàn)，如頂面澆灌后，需立即進(jìn)行抹面施工，定漿后進(jìn)行二次抹面，以此確保其表面平整度符合施工規(guī)定。如混凝土落高在2米以上時(shí)，混凝土可通過串筒向倉內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸，也可利用人工方式進(jìn)行分灰作業(yè)，以此防止混凝土離析現(xiàn)象的大量產(chǎn)生。

8、拆模與養(yǎng)護(hù)

模板在混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上時(shí)則可拆除，生拉硬拽、大錘猛敲等行為嚴(yán)禁出現(xiàn)在拆模施工中，以此避免開裂、掉角與變形等情況出現(xiàn)在小預(yù)制件、模板內(nèi)。完成拆模施工后，需及時(shí)修補(bǔ)、處理混凝土裸露面空洞、氣泡、漏漿等情況，隨后應(yīng)將其邊角毛刺等情況鑿除。同時(shí)，施工單位應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)濕潤(rùn)工作，在選用透水土工布進(jìn)行覆蓋，一般養(yǎng)護(hù)時(shí)間為一周，該階段應(yīng)確保路面濕潤(rùn)，并做好交通管制工作，避免車輛在養(yǎng)護(hù)面通行。

四、結(jié)束語

綜上所述，伴隨公路工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，因交通量的急劇上漲，將導(dǎo)致路基邊坡失穩(wěn)、滑坡現(xiàn)象的大量出現(xiàn)。作為公路工程的基層載體，路基邊坡施工質(zhì)量對(duì)公路使用壽命、后期質(zhì)量具有極大的影響。由此可見，公路路基邊坡施工防治方式的合理選擇已經(jīng)成為公路工程建設(shè)的主要研究課題。為降低災(zāi)害大量產(chǎn)生，必須詳細(xì)分析重力式擋土墻技術(shù)，規(guī)范施工流程，提升技術(shù)水平，才能優(yōu)化路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，才能推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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