梁江悅
我國當(dāng)前社會經(jīng)濟快速發(fā)展,對于區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展,注重的是先修路,所以我國公路建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模也在不斷擴大,而且在公路路基項目的建設(shè)中,擋土墻已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到路堤和邊坡的支撐中,在一定程度上可以有效保證路基邊坡的穩(wěn)定性,也會防止水流對路基產(chǎn)生不良影響,同時在公路的塌方和滑坡中也被廣泛應(yīng)用,擋土墻起到十分重要的作用。但是為了保證整體公路的穩(wěn)固性,需要對擋土墻進行設(shè)計,保證擋土墻的質(zhì)量,而且擋土墻的形式也是多種多樣,需要根據(jù)實際的路基情況選擇不同樣式的擋土墻,能夠有效防止水流對路基的沖刷。
在對擋土墻進行設(shè)計時,需要具備的基本資料有:基本的地質(zhì)材料(工程地質(zhì)勘測報告等),路線平面圖和橫斷面圖等,以及相關(guān)的水文資料和對整體公路的設(shè)計資料。而且擋土墻的形式也是多種多樣的,按照墻體使用的材料,包括:混凝土材質(zhì)、鋼筋混凝土擋墻、木質(zhì)擋墻鞥;結(jié)構(gòu)形式也是有重力式、懸臂式、錨桿式等各種形式。因此,對于擋土墻方案進行設(shè)計時,需要與實際的工程技術(shù)有機聯(lián)系起來,要確定實際的公路施工情況,保證整體施工的合理性,然后根據(jù)實際的工程情況確定設(shè)計方案,對擋土墻的類型進行選擇。在對山區(qū)公路的實施建設(shè)中,由于所處的環(huán)境條件相對比較復(fù)雜,地勢也就更加陡峭,對于擋土墻的應(yīng)用范圍十分廣泛,通過利用擋土墻對路基防護工程進行保護支撐。
擋土墻的應(yīng)用主要是為防止路基填土或者是土體坍塌而修筑的承受土體壓力的構(gòu)造物,擋土墻由于采用的形式不同,其修筑的費用相對較高,需要根據(jù)路基工程的實際情況進行擋土墻的選擇。擋土墻的設(shè)計原則需要遵循以下幾點:
(1)擋土墻設(shè)計采用的是“容許應(yīng)力法”對擋土墻進行計算,但是根據(jù)當(dāng)前交通部門頒布的《公路擋土墻設(shè)計施工規(guī)范》中有關(guān)的規(guī)定,擋土墻采用分項系數(shù)極限狀態(tài)法進行設(shè)計,因此,對于擋土墻的設(shè)計,需要遵循該項設(shè)計原則和規(guī)定。
(2)擋土墻具備一定的極限承載狀態(tài),當(dāng)其承受能力達到以下其中任何一種極限狀態(tài)時,說明超過了實際承載的能力。一是擋土墻的其中一部分已經(jīng)失去平衡,二是擋土墻自身的構(gòu)件材料由于超過所能夠承受的強度而被破壞或者損傷,過量的承重導(dǎo)致構(gòu)件變形,說明已經(jīng)不能承受該種重量,三是擋土墻的整體結(jié)構(gòu)已經(jīng)喪失了穩(wěn)定性。
(3)擋土墻具備正常承載力達到的極限狀態(tài),如果超出正常的承載力,就會發(fā)生變形,會出現(xiàn)外觀發(fā)生變形的問題或者是局部出現(xiàn)裂縫也會嚴重影響到其正常使用的狀態(tài)。
漿砌片石擋土墻選擇的材料容易獲得,而且施工簡便,該種擋土墻的應(yīng)用范圍比較廣,在山區(qū)公路的建造過程中,應(yīng)用到的石料資源比較多,當(dāng)修筑的擋土墻高度≤10m時,需要根據(jù)山區(qū)的實際情況,采用漿砌片石進行修筑,能夠在安全方面有保證,而且滿足一定的經(jīng)濟要求。
根據(jù)擋土墻自身的結(jié)構(gòu)類型和自身所具備的特點,當(dāng)墻高<5m時,通常采用的是重力式擋土墻,也能夠有效發(fā)揮其作用,保證了施工的便利。而且山區(qū)公路地面橫坡本身比較陡峭,采用仰斜式擋土墻,墻高就會增加很多,斷面面積也會有所增加,會嚴重造成對材料的浪費,需要采用最基本的俯斜式擋土墻,該種擋土墻就更加經(jīng)濟合理。對于仰斜式墻,通常被應(yīng)用到路暫墻或者是墻址的位置,能夠保證墻體的深度,如果修筑墻體的地基條件較好,通常采用衡重式擋土墻,能夠在一定程度上減小截面面積,也會節(jié)省材料。
在公路修建的過程中,如果挖方部位的邊坡比較陡峭時,通常需要采用路塹式的擋土墻,在一定程度上可以降低邊坡高度,減小對邊坡的開挖,避免對山體平衡的破壞。而且當(dāng)上體地質(zhì)不好時,還能夠?qū)碌貛У耐馏w進行支擋,對于山坡?lián)跬翂π枰拗诨A(chǔ)比較穩(wěn)固的位置,而且墻的高度需要保證墻頂以上邊坡的穩(wěn)固性。另外,對于沿河公路的建設(shè),需要結(jié)合河流的實際情況進行布置,在修筑擋土墻之后,需要保證水流的暢通,不至于造成對河道的擠壓而引起對局部的沖刷。
在對擋土墻進行布置的過程中,需要確定擋土墻的墻長,注重擋土墻和其它一些結(jié)構(gòu)物的有效銜接,在路肩擋土墻內(nèi)可以嵌入石質(zhì)的路塹,要注重與周邊路面的有效連接,防止對路面進行回填之后,回填土從一些縫隙中流出,需要在土墻之間設(shè)置隔墻或者是接頭墻。而且當(dāng)擋土墻與路塹邊坡銜接時,需要將墻高再降低,這樣邊坡不會深入到邊溝內(nèi),也能夠保證各個方向土體的有效連接。同時對于各段擋土墻基礎(chǔ)的布置,當(dāng)墻址地面有縱坡時,擋土墻的基底就需要做成不大于5%的縱坡,但地基為巖石時,為了能夠減少對邊坡的開挖,可以將其做成臺階形狀的,這樣也可以保證整體布局的完整性。
對于擋土墻的設(shè)計一定要經(jīng)濟合理,才能夠保證對整個公路的有效支撐,為了能夠正確計算土壓力,需要對土壓力的大小和方向分布進行計算,而且土壓力的計算和應(yīng)用是一個相對比較復(fù)雜的問題,十分重視墻身、填土和地基之間的共同作用,通常采用的土壓力計算公式為:Ea=1/2γ H×2Ka,該公式是主動土壓力、土密度和擋土墻高之間的關(guān)系,Ka為主動土壓力的系數(shù)。在對擋土墻進行設(shè)計的過程中,需要保證其自重和外荷載作用下墻體不會發(fā)生滑動和傾覆,要保證墻身的足夠強度,通常采用滑動穩(wěn)定驗算和強度驗算的方式對擋土墻自身所承受的壓力進行計算。
對于擋土墻工程的修筑,為了能夠減輕基底的應(yīng)力,增加路基基底的穩(wěn)定性,在墻址的位置處修筑一臺階,可以將基底拓寬,修筑的臺階寬度不能<20cm;另外,土體的土層也是分為很多種類型,如果出現(xiàn)軟弱土層時,可以采用砂礫、碎石和礦渣等的質(zhì)量較好的材料進行填土,要能夠充分滿足設(shè)計要求。
由于地基的不均勻沉降會造成大范圍墻體的開裂,會出現(xiàn)很大的縫隙,需要按照墻高和地基的變化情況,對縫隙位置進行設(shè)置,減少因收縮硬化和溫度造成裂縫的產(chǎn)生,對于沉降縫隙的設(shè)置,需要每隔10~15m設(shè)置一道,縫隙內(nèi)可以用瀝青竹絨或瀝青木板等的材料,將縫隙內(nèi)部填滿。
對于山區(qū)擋土墻工程的施工,需要通過對施工工藝的不斷優(yōu)化,同時加強對施工的組織管理,通過降低質(zhì)量風(fēng)險,避免發(fā)生一些不必要的經(jīng)濟損失。在現(xiàn)場施工環(huán)境中,需要注意的問題有:
(1)山區(qū)擋土墻的施工對地基的承載力要求很高,在對地基進行開挖之后,需要對基底的承載力進行檢測,在滿足基本要求之后開始后續(xù)的工作。
(2)對擋土墻進行砌墻的過程中,需要使用砂漿提前進行配比實驗,在攪拌的過程中要注意配比量的分配,保證砂漿質(zhì)量滿足一定的施工要求。對于砌墻的石塊,需要確保施工之前提前進行澆水和濕潤,確保材料的表面不會受到任何污染。還需要對擋土墻分層砌筑,保證結(jié)構(gòu)的整體受力。
(3)針對混凝土擋土墻的施工,需要提前做好對鋼筋網(wǎng)、模板以及支架等材料的質(zhì)量檢測,同時對質(zhì)量文件進行實時記錄,保證混凝土澆筑前的各種工作,另外,混凝土澆筑需要對模板內(nèi)的各種雜物進行清理,防止模板之間的拼縫部位出現(xiàn)堵漏。
(4)后期的擋土回填工作也十分重要,需要采用材質(zhì)較好的填料,要抗剪性好,而且容易排水,利用一些碎石或砂礫等優(yōu)質(zhì)材料填筑,保證填筑的穩(wěn)固性。公路擋土墻墻體需要分層砌筑,而且各個工作層之間需要交錯,需要保證整體施工中,墻體不會受到任何結(jié)構(gòu)的沖擊振動,相應(yīng)減少對墻體的破壞。
綜上所述,當(dāng)前在山區(qū)公路的施工中,在很大范圍內(nèi)采用的是擋土墻防護方案,而且擋土墻作為路基最重要的防護部分,需要具備較好的結(jié)構(gòu)形式,需要在設(shè)計施工之前做好全面的勘測工作。同時對擋土墻的截面強度和穩(wěn)固性進行驗證,合理設(shè)計擋土墻,嚴格把握擋土墻的質(zhì)量,確保山區(qū)公路擋土墻的安全性和穩(wěn)固性,注重對擋土墻的選型和位置布置。