閆東彪

公路路基擋土墻防護設(shè)計及施工方法

閆東彪

（中國鐵建國際集團北非區(qū)域公司，北京 100000）

在公路工程施工過程中，通過構(gòu)建擋土墻，可能夠?qū)ι狡峦馏w或者路基填土起到有效支撐的作用，不但能夠有效的避免土體發(fā)生變形，還能保證土體的穩(wěn)定性，能夠?qū)ㄖ飩?cè)向土體的壓力進行有效承受。本文以實際公路工程項目為例，首先分析了扶壁式路肩擋土墻與衡重式路肩擋土墻防護設(shè)計，并提出了路基擋土墻防護施工方法。實踐表明，此擋土墻防護設(shè)計不僅控制了施工污染，也有效增強了路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為類似工程施工提供了借鑒。

公路路基；擋土墻；防護設(shè)計；施工方法

0 引言

擋土墻具有多種不同的類型，各種擋土墻在材料、位置、結(jié)構(gòu)等方面均都是不同的，在實際施工過程中，應(yīng)根據(jù)實際施工情況，選取相應(yīng)合理擋土墻類型，這樣才能夠充分發(fā)揮出擋土墻的作用，因此公路路基擋土墻在防護設(shè)計與施工方法方面，必須要選取能夠完全滿足公路工程建設(shè)要求的方式?；诖耍疚木凸仿坊鶕跬翂Ψ雷o設(shè)計及施工方法展開了深入探討。

1 公路路基擋土墻防護設(shè)計的原則與意義

1.1 公路路基擋土墻防護設(shè)計的意義

在公路工程建設(shè)過程中，路基擋土墻的設(shè)計與施工是兩個極為重要的環(huán)節(jié)，公路路基的穩(wěn)定性深受公路路基擋土墻設(shè)計與施工的影響。針對公路路基擋土墻，在對其進行設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)公路工程設(shè)計要求與施工要求來確定最佳的方案，以確保能夠順利完成路基擋土墻的防護設(shè)計。

1.2 公路路基擋土墻設(shè)計的原則

因為公路路基擋土墻設(shè)計能夠有效保證公路路基的穩(wěn)定性，因此設(shè)計工作者在設(shè)計公路路基擋土墻過程中，一定要嚴格遵守“生態(tài)環(huán)保、保持水土、恢復(fù)自然”的基本原則進行設(shè)計。

2 項目背景

此公路工程項目的全線長度是1.825km，起訖樁號是K13+510--K15+335，采用的是雙向兩車道，路幅寬度是4.5m。此項目中路基坡面必須設(shè)計擋土墻防護，通過擋土墻有效保護路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，實現(xiàn)公路安全行車。

3 路基擋土墻防護設(shè)計

此公路工程中路基擋土墻防護設(shè)計主要包含了扶壁式路肩擋土墻與衡重式路肩擋土墻。

3.1 衡重式路肩擋土墻設(shè)計

（1）擋土墻墻體選擇的是C20片石混凝土，而片石的摻入量應(yīng)控制為20%以內(nèi)，其頂部選擇的是C30混凝土（厚度為60cm），無需摻入片石，結(jié)合欄桿立柱實際埋設(shè)情況確定預(yù)留孔位置。

（2）毛石放置階段必須嚴格控制堆砌，按照規(guī)定要求分層排列，認真貫徹“小面朝上”、“大面朝下”的基本原則，毛石間隔距離應(yīng)≥10cm，與模板、槽壁間隔距離應(yīng)≤15cm，最后實施混凝土填充與振搗[1]。

（3）從毛石選用方面分析，必須保證毛石質(zhì)地堅硬，表面干凈、無任何裂隙，且未風(fēng)化，毛石強度級別≥30MPa。

（4）混凝土振搗前應(yīng)確定透水管具體預(yù)埋位置，以免振搗時造成透水管中進入水泥漿液。

（5）擋土墻施工采用的是分段砌筑模式，各段的長度需要結(jié)合具體開挖施工狀況而定。此公路工程項目中擋土墻分段長度控制為10m至15m，針對地基和擋土墻容易出現(xiàn)高度變化的區(qū)域應(yīng)建立沉降縫（其寬度控制為2cm）[2]。同時沉降縫位置選擇瀝青麻絮或者是防水材料實施填充處理，但需要保證填充深度≤15cm。

（6）擋土墻后填料或是填石階段，需要確保其內(nèi)摩擦角＞35°，當(dāng)混凝土強度≥設(shè)計規(guī)定要求的70%后，才能夠?qū)嵤┨钪粚嵦幚?，從而提高墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（7）在進行擋土墻施工之前必須妥善處理工程現(xiàn)場排水工作，根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定合理、可行的排水措施，實現(xiàn)施工地面積水及時、有效排出，使地面處于干燥狀態(tài)。而擋土墻施工結(jié)束之后應(yīng)從坡頂、坡地區(qū)域設(shè)置排水設(shè)施，以免墻體出現(xiàn)地下水滲入現(xiàn)象。

（8）若是衡重式擋土墻中的基礎(chǔ)為2.5m至9m，則墻體基礎(chǔ)土質(zhì)必須選擇優(yōu)于坡積砂紙黏性土，且承載能力≥220kPa；若是衡重式擋土墻中的基礎(chǔ)為10m至13m，則墻體基礎(chǔ)土質(zhì)必須選擇優(yōu)于砂土狀強風(fēng)化巖，且承載力≥420kPa[3]。若是工程現(xiàn)場地質(zhì)條件無法達到以上規(guī)定要求，則必須及時與項目設(shè)計單位、施工單位以及建立單位展開討論研究，從而做出合理化調(diào)整。

以動態(tài)方式設(shè)計擋土墻，結(jié)合工程現(xiàn)場土層及環(huán)境實際變化情況，編制動態(tài)化設(shè)計方案，并及時優(yōu)化與完善擋土墻設(shè)計方案。

3.2 扶壁式路肩擋土墻防護設(shè)計

（1）擋土墻及其承臺設(shè)計選擇的是C35鋼筋混凝土。

（2）該擋土墻采用分段模式進行施工，同時分段段間位置應(yīng)建立沉降縫（寬度控制為2cm），而在進行接縫處理時需要確?？p隙垂直與整齊，上下處于貫通狀態(tài)，選擇瀝青或者是麻絮進行縫隙填塞。

（3）擋土墻后填料或是填石階段，需要確保其內(nèi)摩擦角＞35°，當(dāng)混凝土強度≥設(shè)計規(guī)定要求的70%后，才能夠?qū)嵤┨钪粚嵦幚?，從而提高墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（4）合理控制擋土墻高度，從墻體中建立泄水孔，一般選擇PVC管道（直徑φ=6cm），而管口應(yīng)插入墻背約15cm[4]。同時底端排水孔需要＞地面高度約30cm，墻背基坑應(yīng)建立防滲土工布，確保其寬度與基坑寬度相同。此外，墻背角、防滲土工布之間的交折角位置應(yīng)選擇砂漿或是瀝青實施抹平處理。

（5）以動態(tài)方式設(shè)計擋土墻，結(jié)合工程現(xiàn)場土層及環(huán)境實際變化情況，編制動態(tài)化設(shè)計方案，并及時優(yōu)化與完善擋土墻設(shè)計方案。

4 路基擋土墻施工方法

4.1 衡重式擋土墻施工

基坑開挖選擇的是“人工+機械”相結(jié)合的開挖模式，安排專業(yè)測量人員通過全站儀設(shè)備實現(xiàn)起點、終點、中線以及邊線的精準標(biāo)注，同時完成基坑高程以及深度的準確標(biāo)注。基坑開挖時首先通過挖掘機進行開挖，然后采用人工方式進行挖掘，從而防止發(fā)生超挖現(xiàn)象，最后按照規(guī)定要求對基坑的高程、深度進行檢查，確保符合標(biāo)準規(guī)定要求?；拥讘?yīng)建立水井與排水溝，以及時將基底中的積水排出。

基底的處理需要結(jié)合其標(biāo)高進行夯實，確?；酌軐嵍取?0%，提高基底摩擦力。從基坑底部鋪設(shè)碎石層（其厚度為20cm），然后通過打夯機進行夯實處理，頂部區(qū)域墊層進行C10混凝土澆注施工。

模板安裝選擇的是鋼材質(zhì)模板，需要提前對鋼材質(zhì)模板進行除銹、拋光處理，并均勻涂抹一層脫模劑，外部采用鋼管對四周墻壁進行支撐，內(nèi)部采用拉桿方式完成加固處理。在模板安裝過程中應(yīng)通過吊車進行輔助，側(cè)模選擇螺栓（其直徑φ=16cm）實現(xiàn)固定，當(dāng)模板安裝完成之后必須擰緊螺栓，然后利用海綿條將拼裝縫填滿，從而防止發(fā)生漏漿現(xiàn)象[5]。

混凝土澆注必須確保一次完成，主要劃分成三部分實施澆注（詳見圖1）。在澆注過程中需要根據(jù)由低至高的順序?qū)嵤┓謱訚沧?，各層厚度?0cm，同時應(yīng)合理控制振搗，防止發(fā)生漏振、過振現(xiàn)象。

圖1 衡重式擋土墻混凝土澆注

4.2 扶壁式擋土墻施工

基槽開挖施工選擇的模式是“人工+機械”組合開挖，以確保開挖進度可以符合施工進度規(guī)定要求，防止基槽長時間暴露在外。而在開挖施工階段需要安排專業(yè)人員負責(zé)監(jiān)測基槽高程變化情況，以免發(fā)生超挖問題。

從地基處理方面分析，需要等到參建方完成基槽檢查且符合規(guī)定要求之后，才可以實施基底處理。此項目中地基處理選擇的是小型壓路機，通過壓路機進行基地夯實施工，以進一步增強基底夯填密實度。而在混凝土澆注墊層過程中應(yīng)提前開挖凸榫槽，選擇的澆注材料是C15混凝土（具體厚度是20cm）。在鋼筋綁扎施工階段應(yīng)嚴格貫徹由下至上的順序進行，首先綁扎骨架，然后綁扎細部，同時鋼筋接頭必須錯開，同截面中鋼筋接頭數(shù)量應(yīng)≤50%，選用的鋼筋材料必須確保符合施工實際要求，尤其是鋼筋等級、規(guī)格等。

針對模板安裝施工而言，此項目中墻身和扶壁間模板選擇的是鋼材質(zhì)模板，需要保證模板的板面平整，采用玻璃膠將接縫處進行填充處理，以免發(fā)生漏漿現(xiàn)象，外露部分則應(yīng)確保線條流暢與結(jié)構(gòu)美觀。在混凝土強度達到一定級別之后，確保不會影響混凝土施工表面的基礎(chǔ)上進行模板拆除，一般是混凝土澆注施工結(jié)束后的24h之內(nèi)實施模板拆除作業(yè)，同時混凝土強度必須≥1.2MPa。

混凝土澆注基本劃分成底板部分、上部結(jié)構(gòu)部分以及中上部結(jié)構(gòu)部分，選擇的澆注施工方式是隔斷澆注。其中底板澆注過程中必須嚴格控制溜槽入模，從而使混凝土可以通過泵車進行入模。此外，混凝土澆注需要實施水平分層，各層的厚度應(yīng)保證≤30cm。

5 擋土墻監(jiān)測

為能夠?qū)跬翂Φ淖冃伟l(fā)展趨勢進行及時了解與掌握，確保擋土墻的穩(wěn)定性，一定要做好擋土墻監(jiān)測工作，即：

5.1 水平位移(測斜)的監(jiān)測

為能夠?qū)跬翂ψ冃螌Ω浇ㄖ镌斐傻挠绊戇M行有效評價，能夠?qū)跬翂υ谑褂眠^程中產(chǎn)生的水平變形情況進行監(jiān)測，應(yīng)按照30m的間隔距離，在擋土墻的頂部埋設(shè)斜測管，其中，應(yīng)將斜測管埋入中風(fēng)化巖層2m深位置處。

5.2 垂直位移的監(jiān)測

在路基擋土墻的坡頂，沿著邊坡方向，對沉降點的觀測點進行有效布設(shè)，不同沉降觀測點之間應(yīng)相距15-20m，在坡底應(yīng)沿著道路在每15-20 m位置處埋設(shè)1點。

5.3 支護結(jié)構(gòu)變形情況的監(jiān)測

為能夠?qū)χёo結(jié)構(gòu)變形情況進行有效監(jiān)測，應(yīng)在每間隔15-20m位置處布設(shè)一個監(jiān)測點。

5.4 地表裂縫的監(jiān)測

所謂地表裂縫的監(jiān)測，就是指定時觀測擋墻坡頂大于1.5倍邊坡高度范圍之內(nèi)的地表裂縫情況。

5.5 頻率的監(jiān)測

在進行正式施工以前，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測2次初始位移值，在施工過程中，應(yīng)每2個星期監(jiān)測1次頻率，在施工結(jié)束以后，應(yīng)每1到2個月監(jiān)測1次頻率。如果出現(xiàn)暴雨天氣或者其他異常情況，在這種情況下，需要對頻率監(jiān)測次數(shù)進行加大。

5.6 應(yīng)急處理對策

當(dāng)邊坡或者支護結(jié)構(gòu)發(fā)生過大變形或者其他異?，F(xiàn)象時，如支護結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂、位移突變、水平位移的連續(xù)位移速度大于2 mm/d等，在這種情況下，需要及時采取有效的應(yīng)對處理對策，包括頂刷方卸壓、增設(shè)錨索等。

6 總結(jié)

公路工程項目中設(shè)計擋土墻能夠保護路基結(jié)構(gòu)安全。由此需要結(jié)合公路工程項目實際情況，編制合理、可行的擋土墻防護設(shè)計方案，并按照規(guī)定施工方法進行，從而才能夠充分發(fā)揮擋土墻作用。本文以實際公路工程項目為例，重點分析了衡重式擋土墻與扶壁式擋土墻設(shè)計、施工，以為類似工程施工提供參考與借鑒。

[1]盛朝勇.公路路基工程擋土墻施工技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2020,43(03):58-59.

[2]趙小剛.路基邊坡超高衡重式與俯斜式擋墻組合施工方法[J].甘肅科技,2020,36(11):97-100.

[3]龔福初,仇明.扶壁式擋墻結(jié)合樁錨復(fù)合支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析[J].工程技術(shù)研究,2019,4(10):176-177.

[4]張凌濤,王春光,李明勛,葛文.扶壁式擋土墻設(shè)計研究及工程應(yīng)用[J].四川建材,2018,44(07):141-142.

[5]肖雨農(nóng),張可能,嚴學(xué)寨,鄭杰平,張云毅.花崗巖強風(fēng)化區(qū)高填方重力式擋土墻設(shè)計與施工案例研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2019(19):65-68.

閆東彪（1983.11 - ），男，漢，籍貫：天津市人，職稱：工程師，本科，單位：中國鐵建國際集團北非區(qū)域公司，研究方向：工程管理。

S210

A

1007-6344（2021）04-0146-02