重力式擋土墻技術(shù)在路基邊坡防治中的應(yīng)用

張爍 袁曉靜?汪毅

摘 要：路基邊坡施工是一項(xiàng)技術(shù)繁復(fù)、施工技術(shù)難度大的災(zāi)害防治工程，在施工工程中，經(jīng)常因?yàn)榉雷o(hù)不到位、邊坡高度較大、天氣原因等因素導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，倒塌嚴(yán)重?？紤]到綜合性能和經(jīng)濟(jì)效益，公路路基施工中廣泛采用重力式擋土墻技術(shù)來開展邊坡治理工作。但是在實(shí)際操作中，因?yàn)楦鞣N原因，擋土墻的理論設(shè)計(jì)和施工過程存在很多問題，從而令擋土墻在邊坡治理中發(fā)揮不了它應(yīng)有的作用。本文將從重力式擋土墻技術(shù)的介紹、工藝流程、質(zhì)量控制等幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：重力式擋土墻技術(shù)；工藝流程；質(zhì)量控制

1 重力式擋土墻技術(shù)的介紹

重力式擋土墻，顧名思義，是依靠擋土墻自身的重力來維系擋土墻在土體側(cè)壓力作用下的穩(wěn)定的擋土墻，是我國(guó)目前常用的一種墻體。重力式擋土墻可以利用片石、塊石、混凝土預(yù)制塊等作為砌體，或者采用片石混凝土和混凝土來進(jìn)行整體的澆筑。而半重力式的擋土墻則可以采用混凝土或者少筋的混凝土澆筑。重力式擋土墻可以用石砌或混凝土建成，一般情況下，其形狀都被做成簡(jiǎn)單的梯形。

重力式擋土墻具有就地取材，施工方便，經(jīng)濟(jì)效果好的優(yōu)點(diǎn)。因此，重力式擋土墻在我國(guó)水利、港灣、鐵路、公路、礦山等工程中得到了廣泛應(yīng)用。

因?yàn)橹亓κ綋跬翂Φ墓ぷ髟硎且揽孔陨韷w的重量維持平衡與穩(wěn)定，因此，它的體積、重量都很大，在軟弱的地基上修建這種建筑設(shè)施，一般都會(huì)受到承載力方面的限制。假如墻體太高，耗費(fèi)的材料就多，成本增加。在地基較好的情況下，擋土墻的高度不大，在施工場(chǎng)所附近有的材質(zhì)時(shí)，可以首先選擇使用重力式擋土墻。

一般情況下，重力式擋土墻不需要配和鋼筋或者只用在局部的范圍內(nèi)配用以少量的鋼筋，墻體的高度在6m以下，在地層較穩(wěn)定、開挖土石方的時(shí)侯不會(huì)危及到周邊相鄰的建筑物的安全地段的情況下，重力式擋土墻的經(jīng)濟(jì)效益比較明顯。重力式擋土墻是由墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施、沉降縫、伸縮縫這幾個(gè)部分組成的。以墻身為例進(jìn)行介紹。墻身包括墻背、墻面、墻頂、護(hù)欄。

重力式擋土墻的基本截面形式是依據(jù)墻背的傾角與基地傾角的不同劃分的，共分為四類，分別是平底直立式、斜底直立式、平底仰斜式和斜底仰斜式。四種基本的截面形式中，平底直立式的抗滑動(dòng)與抗傾覆穩(wěn)定性都比較差；斜底直立式的抗滑動(dòng)穩(wěn)定性比較好；平底仰斜式的抗傾覆穩(wěn)定性優(yōu)良；斜底仰斜式的兩項(xiàng)指標(biāo)均較好。所以，在沒有其他特定條件限制時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇斜底仰斜式擋土墻。

墻面一般為平面，墻面坡度除應(yīng)該和墻背的坡度相協(xié)調(diào)外，還應(yīng)該考慮到墻趾處地面的橫坡度，從而影響擋土墻的高度。墻頂可采用漿砌或者是干砌的方法圬工。不同的方法根據(jù)墻頂?shù)膶挾冗M(jìn)行選擇，漿砌時(shí)不小于50cm，干砌時(shí)不小于60cm。為了增加駕駛員駕駛時(shí)的心理安全感，在路肩墻特殊的情況下，需要設(shè)置護(hù)欄等防護(hù)設(shè)施，護(hù)欄可以分為墻式與柱式兩種，根據(jù)實(shí)際的情況合理的選擇護(hù)欄的寬度、高度。但是護(hù)欄的內(nèi)側(cè)邊緣與路面邊緣之間的距離需要滿足路肩的最小寬度的規(guī)定要求。

2 工藝流程

1.測(cè)量放線

依據(jù)設(shè)計(jì)中的規(guī)定進(jìn)行墻基與開挖邊界的測(cè)量確定，在基礎(chǔ)開挖范圍內(nèi)，選取線、木樁等進(jìn)行精確標(biāo)識(shí)，在向基底開挖的時(shí)候，嚴(yán)格按照規(guī)定開展基底放坡作業(yè)。完成模板的安裝以后，測(cè)量工作人員需要嚴(yán)格控制重力式擋土墻位置和頂面的標(biāo)高，保證其準(zhǔn)確性的要求。

2.基坑開挖

土方開挖的主要方式是人工與機(jī)械協(xié)調(diào)作業(yè)。一般的，選取鉆爆開挖的方式進(jìn)行石方開挖，然后人工清理。依據(jù)設(shè)計(jì)中的尺寸，開挖的機(jī)械配合墻體施工分段（一般取15m為一段）規(guī)定，在開挖邊線、中線、起終點(diǎn)等位置測(cè)繪放線，并且進(jìn)行樁標(biāo)設(shè)置。施工中，選取車輛清除運(yùn)輸多余土方，并合理設(shè)置排水溝、集水坑等設(shè)施，防止水滲入基底。

3.基底處理

開挖基底工作結(jié)束后，清理完松軟土石，做好平整、夯實(shí)工序，然后進(jìn)行內(nèi)傾坡的布置。在夯實(shí)作業(yè)中，時(shí)刻注意基底承載力需符合施工要求。作業(yè)中，如果在基坑中出現(xiàn)水，需要及時(shí)做好排水工作，當(dāng)基底有著豐富的地下水資源的時(shí)候，則要用碎石墊層放置到基底，然后運(yùn)用打夯機(jī)夯實(shí)，從而有效提升基底摩擦系數(shù)。

4.泄水孔、隔水層、反濾層的設(shè)置

（1）、泄水孔

在高出墻身位置的地方，可以順著墻長(zhǎng)方向預(yù)埋一排排水孔，其間距以2m最佳，其他沿著墻面每隔2m交錯(cuò)預(yù)埋4%墻外排水坡度的泄水孔。一般的，選取直徑100mm的PVC管作為埋設(shè)管。按規(guī)定，在預(yù)埋前，PVC管進(jìn)水口的位置需要切成斜面，并打磨，在深入墻后20cm范圍內(nèi)，PVC管的上半部需要進(jìn)行花管開孔，并且包裹一層透水的土工布在進(jìn)水口的位置，在澆筑墻身時(shí)，進(jìn)水口和PVC管不能出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。

（2）、隔水層

擋土墻應(yīng)當(dāng)比側(cè)溝的平臺(tái)高出來一些，以防止地面水滲入到基底，并在墻頂位置或者墻背、側(cè)溝結(jié)合的位置的最低排水泄水孔下方設(shè)置隔水層。隔水層的材料需要和墻身的材料選取一致，并且在墻背的位置設(shè)置編織袋裝滿砂夾卵石反濾層，厚度為0.3m。

（3）、反濾層

反濾層的主要構(gòu)成成分主要是編織袋裝滿砂夾卵石和一層復(fù)合排水網(wǎng)，位置一般設(shè)置在墻背位置。需要滿足的條件是在每平方米復(fù)合體內(nèi)單位面積質(zhì)量在1.2kg以上，最小厚度為6mm，網(wǎng)芯厚度為5mm以上，每米復(fù)合體橫向抗拉強(qiáng)度為6KN以上，縱向?yàn)?0 KN以上。

5.伸縮縫、沉降縫的設(shè)置

伸縮縫主要安設(shè)在墻身和其他建筑物的連接部分的位置，沿線路方向，每隔15m設(shè)置一個(gè)。伸縮縫應(yīng)該是貫通的縫隙，嚴(yán)禁假縫設(shè)置在切割的墻體內(nèi)。

沉降縫則是在基底巖層改變的位置設(shè)置，縫寬為2cm，一般情況下，需要填塞瀝青木板到沉降縫內(nèi)，填塞的深度為0.2m。

6.模板

在模板安裝之前，需要把脫模劑涂抹在模板的上面，接著，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的規(guī)定，開始組裝模板，完成組裝后還需要進(jìn)行校正工作。沉降縫、伸縮縫、泄水孔管道的預(yù)留需要在墻身的模板安裝施工作業(yè)的過程中進(jìn)行。模板施工的重要環(huán)節(jié)是穩(wěn)固，從而確保在澆筑混凝土的過程中，模板不出現(xiàn)變形、跑模、漏漿等現(xiàn)象。

7.混凝土澆筑

混凝土的加工是通過攪拌站完成的，制作好后，由車輛將其運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，在墻頂搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)，在此進(jìn)行灌漿作業(yè)。澆筑作業(yè)的順序是由低向高分層進(jìn)行施工，分層厚度為30cm。振搗作業(yè)可以選用插入式振搗器，要求振搗裝置的移動(dòng)距離控制在1.5倍作用半徑的范圍內(nèi)，和側(cè)模之間的距離為5～10cm，從而避免漏振、過振等情況的出現(xiàn)。

在澆筑的過程中，如果發(fā)生澆筑表面出水量大的情形，需要把水及時(shí)的排除出去，并且采取減水的措施對(duì)澆筑體進(jìn)行處理。

8.拆模和養(yǎng)護(hù)

在混凝土的強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)的強(qiáng)度的75%的時(shí)候，就可以拆除。在拆除模板的施工過程中，嚴(yán)禁生拉硬拽，大錘猛烈敲擊的行為出現(xiàn)，從而可以避免在小預(yù)制件、模板內(nèi)部掉角、開裂和變形等狀況的發(fā)生。在結(jié)束模板拆除的施工作業(yè)后，需要及時(shí)的修補(bǔ)和處理混凝土中裸露面的空洞、漏漿、氣泡的現(xiàn)象，然后應(yīng)該將其的邊角毛刺鑿除。與此同時(shí)，施工方應(yīng)當(dāng)做好養(yǎng)護(hù)和保持濕潤(rùn)的工作，在選取透水工布去進(jìn)行覆蓋的時(shí)候，一般的，養(yǎng)護(hù)周期為一周，在這個(gè)階段，施工方應(yīng)該確保路面的濕潤(rùn)，并且做好交通管制的工作，從而避免在養(yǎng)護(hù)面上有車輛通行。

3 施工質(zhì)量的控制

在施工中，需要注意以下幾點(diǎn)：

1.施工前應(yīng)做好排水和安全生產(chǎn)的工作，浸水的擋土墻應(yīng)該在枯水的季節(jié)施工。

2.角度的選擇。雖然基底傾角越大，抗滑動(dòng)穩(wěn)定性能越好，但當(dāng)傾角大過一定數(shù)值時(shí)，有可能出現(xiàn)擋土墻與地基土體一同滑動(dòng)的狀況，是故，基底的傾角應(yīng)當(dāng)有所控制。依據(jù)《鐵路工程技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定：擋土墻的基底傾斜度與土質(zhì)路基的比值一般不得超過2：1；與巖石地基的比值一般不得超過0.3：1。所以，傾角的選擇要根據(jù)地基的情況來決定。墻背的傾角選擇同樣是這樣的。

3.擋土墻的挖掘應(yīng)當(dāng)分段、跳槽開挖，并且及時(shí)的澆筑。分段長(zhǎng)度以15m為宜，從基坑開挖以后距離完成墻身砌筑的時(shí)間不得大于15天。巖土開挖應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)方案，開挖過程中，擋土墻應(yīng)當(dāng)及時(shí)的回填并夯實(shí)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上可知，在重力式擋土墻的設(shè)計(jì)和施工時(shí)，要結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，遵循設(shè)計(jì)原則，詳細(xì)分析重力式擋土墻的技術(shù)內(nèi)涵，規(guī)范施工作業(yè)的流程，提升施工技術(shù)水平，保證施工質(zhì)量，從而優(yōu)化路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]黃澤群；重力式擋土墻施工質(zhì)量與運(yùn)行狀況的表征指標(biāo)及快速檢測(cè)技術(shù)研究[D].西南交通大學(xué)；2014.

[2]楊志舜，葉瑛；市政工程重力式擋土墻的初探.城市建設(shè)理論研究：電子版；2012（16）.

[3]牛剛，溫亞，梁孝忠；闡述公路施工設(shè)計(jì)中所使用擋土墻的選擇[J].民營(yíng)科技；2014（09）.