高填方邊坡多級仰斜式擋墻施工關(guān)鍵技術(shù)分析

胡小英

（湖南順天建設(shè)集團(tuán)有限公司，長沙 410008）

1 引言

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，各類型基礎(chǔ)工程投入比例逐漸擴(kuò)大【1，2】。項(xiàng)目高填深挖工程難以避免，為了保證工程建設(shè)中坡體的相對穩(wěn)定性，減小土石方工程量以及雨水對坡體的沖刷作用，一般情況下均需設(shè)置支擋工程，尤其在山區(qū)更為明顯。擋土墻結(jié)構(gòu)形式較為簡單，就地取材方便、施工速度較快且外觀效果較好。重力式擋土墻作為支擋工程中最為廣泛應(yīng)用的一種類型，一直被投入到各類型基礎(chǔ)工程建設(shè)中【3～5】。本文以一項(xiàng)坡面最大高度約為40m 的擋墻工程作為研究對象，著重分析多級仰斜式重力擋墻的施工關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制難點(diǎn)。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

擬建焚燒廠備用水池高填方擋墻位于固體廢棄處理場綜合水泵房以西3 座小山之間的山谷地帶。黑壩水庫緊鄰備用水池，位于其西北面，水位受季節(jié)影響介于64～72m。場地現(xiàn)狀地形標(biāo)高最低位置在66m 左右，需填方至備用水池設(shè)計(jì)池壁頂標(biāo)高（103.50m）并增設(shè)擋墻保證填方的穩(wěn)定性。項(xiàng)目擋墻施工坡面最大高度約為40m，擋墻長約155m（立面布置詳見圖1）。擋墻基礎(chǔ)奠基于花崗巖層之上，設(shè)計(jì)方案采用“多級仰斜式擋墻支護(hù)形式”并設(shè)置鋼筋混凝土柔性基礎(chǔ)。

2.2 工程自然地理?xiàng)l件

圖1 多級仰斜式高擋墻立面布置示意圖（單位：m）

根據(jù)焚燒場勘察報告，場區(qū)內(nèi)的埋藏地層由上至下為：耕土、砂質(zhì)黏性土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（＜26m 高擋墻持力層）和中風(fēng)化花崗巖（≥26m 高擋墻持力層）。地下水類型分為填土及第四系土層中的孔隙潛水和下伏基巖中的基巖裂隙水。

2.3 多級仰斜式高擋墻基礎(chǔ)開挖控制要點(diǎn)

清表施工時，斜坡地段應(yīng)切臺階，臺階寬高不小于2∶1。擋墻漿砌塊石尺寸應(yīng)不小于0.5m×0.5m×0.5m。擋墻墻背坡面為折線，因?yàn)閾鯄ψ畲蟮讓捪拗圃?8m，故標(biāo)高75m 以上部分坡比 1∶0.3，標(biāo)高 75m 以下部分坡比 1∶0.3～1∶0.38。漿砌擋墻基礎(chǔ)持力層（花崗巖）實(shí)際開挖情況可對基礎(chǔ)形式酌情調(diào)整：如遇到凸起的孤石可保留，其周圍需布置鋼筋；當(dāng)基巖完整且開挖困難時，基礎(chǔ)可以分臺階開挖，每級臺階不小于6m，并設(shè)2∶1的逆坡。

2.4 多級仰斜式高擋墻砌筑控制要點(diǎn)

擋墻因沿山坡砌筑，考慮擋墻墻身沿山體砌筑高度10～40m，施工時根據(jù)標(biāo)高分層施工，先施工深基礎(chǔ)部分，然后向兩端推進(jìn)，擋墻臺背回填，墻體、基礎(chǔ)同時分段進(jìn)行施工。為增強(qiáng)高填方擋墻的整體穩(wěn)定性，防止填土沿原地面形成貫通滑動面，根據(jù)現(xiàn)場情況，在原地面處（切臺階后）每隔30m 左右設(shè)置1 道斷面尺寸為1.5m×2m 的M10 漿砌片石抗滑齒槽。根據(jù)坡度的不同，抗滑齒槽在平緩區(qū)段可適當(dāng)埋深0.5m，較陡位置無需埋深處理。擋墻除焚燒場備用水池高填方擋墻外均設(shè)置伸縮縫，間隔20m。

擋墻外立面為弧形，經(jīng)現(xiàn)場測量放樣，采用基礎(chǔ)預(yù)埋的鋼構(gòu)件定位，坡面采用鋼管根據(jù)設(shè)計(jì)線型與預(yù)埋件焊接連接，以確定擋墻外立面線型。多級仰斜式高擋墻施工現(xiàn)場詳見圖2。

圖2 多級仰斜式高擋墻施工現(xiàn)場實(shí)景圖

2.5 多級仰斜式高擋墻臺背回填挖控制要點(diǎn)

仰斜式高擋墻由于其自身仰斜角度造成墻后填方不容易夯實(shí)的問題尤為突出。故需將墻后回填作為施工關(guān)鍵重點(diǎn)，進(jìn)行動態(tài)控制。墻背回填采用二片石、石渣分層回填碾壓。在下部，填土與擋墻之間寬度小于3m 的位置，仍采用人工碼砌；隨著干碼區(qū)標(biāo)高提高，填土與擋墻之間寬度大于3m 后，改為分層碾壓。干碼區(qū)和分層碾壓層之間，鋪設(shè)土工格柵+反濾土工布，防止分層碾壓細(xì)料落入干碼層。碾壓時，分層填料與擋墻之間距離不小于50cm，防止壓路機(jī)碰到墻身，以及填料對擋墻產(chǎn)生擠壓。分層碾壓填料與擋墻墻身之間仍采用人工碼砌。

高填方擋墻后方采用級配良好的石渣壓實(shí)。塊石空隙采用全風(fēng)化砂土充填以至密實(shí)。填土分層填筑，分層碾壓，采用22t 振動碾壓機(jī)械。鋪填厚度每層約30cm，施工前組織了試驗(yàn)段進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，確定每層土的碾壓遍數(shù)和土石的含水量。填筑區(qū)主要為風(fēng)化層次不等的巖土，而非黏性土，現(xiàn)場采用沉降差檢測法對壓實(shí)情況進(jìn)行檢測。沉降差檢測法是指鋪填壓實(shí)完之后，測定壓實(shí)層表面的測點(diǎn)采用標(biāo)準(zhǔn)噸位的壓路機(jī)碾壓前后的高程差即沉降差，用以評價壓實(shí)質(zhì)量的方法。沉降差值控制在3～5mm。根據(jù)填土厚度以及地表建(構(gòu))筑物、道路地基承載力要求，將強(qiáng)后填土進(jìn)一步細(xì)化分區(qū)，填土壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)同時滿足建(構(gòu))筑物及道路地基承載力相關(guān)要求。對于采用樁基礎(chǔ)區(qū)塊，填料應(yīng)有所區(qū)別，宜以小塊碎石或細(xì)粒砂性土填筑，以便于后續(xù)樁基施工。擋墻施工與擋墻后方的施工同時進(jìn)行，在實(shí)施墻背回填土夯實(shí)前，擋土墻體強(qiáng)度必須達(dá)到75%以上。

2.6 地下水施工控制

2.6.1 填方內(nèi)排水

因本工程場地位于山腰，為避免巖層裂隙水對場地穩(wěn)定造成影響，需根據(jù)裂隙水位置、水量大小等設(shè)置一定排水盲溝，將水通過分盲溝導(dǎo)至主盲溝有組織排至場外。地表匯水通過地面截排水溝處理，排水盲溝僅處理填方區(qū)內(nèi)水體以及山體地下水。在備用水池填方區(qū)內(nèi)設(shè)置排水盲溝（土工布包裹砂卵石），沿?fù)鯄蓚?cè)山體各設(shè)置1 條盲溝，坡率5%；擋墻中間的底部也設(shè)置1 條盲溝，通過支溝與兩側(cè)山體處的盲溝相連。盲溝主溝尺寸1.5m×1.5m，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形在必要部位設(shè)置排水支溝，支溝尺寸1.0m×1.0m。穿過擋墻的盲溝用2 根直徑500mm 的PE 管代替，盲溝管需鋼筋混凝土全包保護(hù)，保護(hù)層厚度20cm?？臻g位置應(yīng)高于黑壩水庫最高水位，具體可根據(jù)現(xiàn)場情況靈活調(diào)整；對于勘察報告中所提泉眼泉水，根據(jù)泉眼流量設(shè)置專門排水盲溝進(jìn)行處理；擋墻應(yīng)設(shè)置泄水孔，泄水孔的排數(shù)和間距應(yīng)根據(jù)擋墻高度以及排水盲溝的位置進(jìn)行確定，主要為2.5m×2.5m 梅花形布置，墻后設(shè)置透水層和反濾層。

2.6.2 坡面排水

為防止降雨對坡面的沖刷，建議在擋墻坡頂及兩側(cè)設(shè)計(jì)截水溝，坡頂截水溝可與道路排水溝結(jié)合考慮。截水溝宜建在自然坡面上，以避免填土均勻沉降造成影響；在平臺設(shè)置排水溝，平臺排水溝與截水溝相連；根據(jù)場地坡度設(shè)置排水溝以及平臺截水溝，并接入整個場區(qū)的排水系統(tǒng)中。

3 結(jié)語

多級仰斜式重力擋墻工程不僅依靠自重平衡墻后土壓力，通過自身結(jié)構(gòu)剛度來提高坡體的穩(wěn)定性，還能消減放坡帶來的土石方工程量，增大優(yōu)化土地資源的合理利用空間，節(jié)約工程成本，是國內(nèi)發(fā)展最為完善的支擋結(jié)構(gòu)。本文以長沙市生活垃圾深度綜合處理（清潔焚燒）項(xiàng)目高擋墻工程為背景，著重闡述了山谷高填方區(qū)擋土墻的施工應(yīng)用過程控制關(guān)鍵點(diǎn)。工程項(xiàng)目目前已成功實(shí)施，取得了較好的應(yīng)用效果（見圖3），表明高擋墻施工關(guān)鍵控制分析要點(diǎn)的準(zhǔn)確性，可為同類型高擋墻工程提供經(jīng)驗(yàn)參考，具有廣泛的社會效益和應(yīng)用前景。

圖3 多級仰斜式高擋墻完工實(shí)景圖