張曉飛

（張家口三和路橋有限公司，河北 張北 076450）

0 引言

在公路建設(shè)過程中，會遇到滑坡等病害。如何較好地解決這些問題，提高擋土墻安全性和穩(wěn)定性十分重要。片石混凝土擋土墻因施工工藝簡單、造價低、原材料容易獲取，在工程施工中應(yīng)用較為廣泛。本文依托工程實踐，優(yōu)選水泥、石料和砂等原材料，在試驗路段施工并進(jìn)行質(zhì)量檢測，研究擋土墻厚度和高度對工程質(zhì)量的影響。

1 工程概況

某公路設(shè)計速度為100km/h，起點樁號為K1483+000，終點樁號為K1531+050，全長48.050km。全程主要分成兩段，為16.100km的平原路段和31.950km的山嶺重丘路段。平原路段工程水文地質(zhì)條件較差，局部路段存在軟土層。該高速公路于2016年正式通車，但隨著水土流失越來越嚴(yán)重，道路兩側(cè)山體邊坡時常出現(xiàn)滑坡以及部分塌方，在道路兩側(cè)堆積石塊，影響車輛通行，甚至?xí)斐山煌ㄊ鹿剩叫璨扇√幹未胧?/p>

2 片石混凝土擋土墻施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 原材料

2.1.1 水泥

片石混凝土擋土墻所用水泥應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求，需對抗折強度、抗壓強度進(jìn)行測試，保證其質(zhì)量符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 石料

擋土墻所用石料粒徑應(yīng)均勻，不宜出現(xiàn)粒徑過大片石，且耐腐蝕性較好不容易被風(fēng)化，表面不宜出現(xiàn)裂縫，石料強度應(yīng)達(dá)到設(shè)計規(guī)范要求。在采石現(xiàn)場使用爆破法獲得片石，卵形石塊或片石石塊過薄則不宜使用。用于鑲嵌擋土墻表面的片石，應(yīng)選擇堅硬且表面光滑的石塊。

2.1.3 砂

砂是混凝土中不可或缺的一部分，砂與石料在水泥混凝土中形成骨架，只有砂達(dá)到施工要求，才能確保片石混凝土擋土墻的質(zhì)量。

2.2 施工工藝

片石混凝土擋土墻主要施工工藝為：完成施工前的準(zhǔn)備工作，然后進(jìn)行基坑開挖，開挖后檢驗地基承載力，安放擋土墻基礎(chǔ)模板，接著澆筑混凝土擋土墻基礎(chǔ)，安放擋土墻墻身模板，再澆筑墻身，最后拆除模板，養(yǎng)護(hù)工作完成后檢驗片石混凝土擋土墻質(zhì)量是否達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2.2.1 準(zhǔn)備工作

通過試驗檢測制備混凝土所用水泥、石料、砂等材料的性能指標(biāo)，檢測結(jié)果符合規(guī)范要求才能進(jìn)行施工。對試驗路段地質(zhì)地貌進(jìn)行測量，并記錄測量數(shù)據(jù)，根據(jù)所測數(shù)據(jù)進(jìn)行放樣，處理基坑開挖線。測量過程中必須嚴(yán)格按照要求，減小誤差[2]。

2.2.2 基坑開挖

根據(jù)已經(jīng)確定的基坑線開挖基坑，施工前應(yīng)該對施工現(xiàn)場進(jìn)行清掃，保證工作面干凈整潔無雜質(zhì)，再采用人工與挖掘機結(jié)合的施工方式同步進(jìn)行基坑開挖，根據(jù)對施工現(xiàn)場地質(zhì)地貌測量的結(jié)果，進(jìn)行分段開挖施工。施工過程中若基坑周邊位置處出現(xiàn)裂縫、輕微崩塌，需要立即進(jìn)行支護(hù)處理。挖掘機開挖施工過程中，超過標(biāo)高28cm時，需要重新放樣，并采取人工開挖的方式進(jìn)行施工，保證基底符合施工要求。最后確定基坑邊坡坡度，根據(jù)對施工現(xiàn)場地質(zhì)地貌測量結(jié)果，確定本文試驗路段邊坡坡度為1∶0.3，當(dāng)開挖深度較小時，可以適當(dāng)減小開挖坡度[3]。

2.2.3 澆筑基礎(chǔ)

本文試驗路段所用混凝土采用廠拌法，通過運輸車運至施工現(xiàn)場。澆筑施工采用上下分層澆筑法，每一層澆筑厚度應(yīng)均勻且不能超過25cm。澆筑完成后立即進(jìn)行混凝土搗實處理，使得混凝土與石塊黏結(jié)均勻，搗實過程中應(yīng)先快再慢最后均勻搗實，直到基礎(chǔ)混凝土壓實度達(dá)到要求，且表面平整無氣泡。澆筑完成后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，隨后拆除模具[4]。

2.2.4澆筑墻身

為探究擋土墻厚度和高度對施工的影響，本文在試驗路段進(jìn)行試驗，試驗路段指標(biāo)如表1所示。墻身澆筑施工應(yīng)逐層進(jìn)行，每次澆筑高度在1～2m，每層澆筑時間不宜過長，否則無法有效黏結(jié)。

表1 試驗路段設(shè)計因素及水平

2.2.5 拆模

擋土墻墻身澆筑施工完成后，每天灑水養(yǎng)護(hù)處理，養(yǎng)護(hù)時間一般為7d。養(yǎng)護(hù)工作完成后，拆除擋土墻墻身模板，拆除過程中按照從上而下順序進(jìn)行拆模，嚴(yán)禁使用器具進(jìn)行錘擊拆除，否則可能導(dǎo)致?lián)跬翂Y(jié)構(gòu)受到破壞。模板也需保存完整。

2.3 性能檢驗

2.3.1 質(zhì)量檢測

片石混凝土擋土墻施工完成后對質(zhì)量進(jìn)行檢測，性能檢測結(jié)果如表2～表3所示。

表2 擋土墻厚度對擋土墻質(zhì)量的影響

表3 擋土墻高度對擋土墻質(zhì)量的影響

2.3.2 擋土墻厚度

在試驗路段保證擋土墻高度相同情況下，選用厚度為0.8m、1m、1.2m擋土墻進(jìn)行澆筑施工，施工完成后，通過檢測試驗路段1、試驗路段2、試驗路段3擋土墻抗滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc，擋土墻厚度與抗滑動穩(wěn)定系數(shù)關(guān)系如圖1所示。

抗滑穩(wěn)定系數(shù)隨擋土墻厚度增加而增加。由圖1可知，試驗路段1擋土墻厚度為0.8m，抗滑動穩(wěn)定系數(shù)為1.4；試驗路段2擋土墻厚度為1m，抗滑動穩(wěn)定系數(shù)為1.7；試驗路段3擋土墻厚度為1.2m，抗滑動穩(wěn)定系數(shù)為2.1。對擋土墻厚度和抗滑動穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行數(shù)值分析：y=0.35x+1.0333，R2=0.9932，擋土墻厚度從0.8m增加到1.2m，抗滑動穩(wěn)定系數(shù)也隨之增加，因此擋土墻施工過程中，在經(jīng)濟(jì)允許情況下，適當(dāng)增加擋土墻厚度，可提高擋土墻穩(wěn)定性和耐久性。

圖1 擋土墻厚度與抗滑動穩(wěn)定系數(shù)關(guān)系

2.3.3 擋土墻高度

在試驗路段保證擋土墻厚度相同的情況下，選用高度為8m、9m、10m擋土墻進(jìn)行澆筑施工，施工完成后，通過檢測試驗路段4、5、6擋土墻安全系數(shù)，得出擋土墻高度與安全系數(shù)關(guān)系如圖2所示。

圖2 擋土墻高度與安全系數(shù)關(guān)系

擋土墻安全系數(shù)隨擋土墻高度增加而增加。由圖2可知，試驗路段4擋土墻高度為8m，擋土墻安全系數(shù)為82.1%；驗路段5擋土墻高度為9m，擋土墻安全系數(shù)為89.8%，安全系數(shù)增加了9.4%；試驗路段6擋土墻高度為10m，擋土墻安全系數(shù)為95.3%，安全系數(shù)增加了6.1%。對擋土墻高度和安全系數(shù)進(jìn)行數(shù)值分析：y=6.6x+75.867，R2=0.9908，擋土墻高度從8m增加到10m，其安全系數(shù)也隨之增加。因此在設(shè)計片石混凝土擋土墻時，在工程允許范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)增加擋土墻高度，提高擋土墻安全性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

本文依托工程實踐，介紹了片石混凝土擋土墻施工工藝，結(jié)合試驗路段質(zhì)量檢測分析擋土墻厚度和高度對施工質(zhì)量的影響。研究結(jié)果表明：在經(jīng)濟(jì)允許情況下適當(dāng)增加擋土墻厚度和高度，可以提高擋土墻安全性和穩(wěn)定性。