公路擋土墻施工技術及加固措施探討

李志鋒

摘要：擋土墻是公路工程中廣泛采用的一種擋土構造物，特別在山區公路中，應用更為廣泛。文章主要介紹了采用容許應力法進行擋土墻設計的情況，分析了擋土墻設計中的重點問題，并提出了可行的建議與措施。

關鍵詞：公路擋土墻；公路工程；容許應力法；擋土墻設計

中圖分類號：U417文獻標識碼：A文章編號：1009-2374(2009)13-0148-02

公路擋土墻是用來支承路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩的一種構造物。在路基工程中，擋土墻可用以穩定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經常用于整治坍方、滑坡等路基病害。在山區公路中，由于地形條件更為復雜，地勢更為陡峭，因此，擋土墻的應用更為廣泛。對山區公路擋土墻的設計積累了一定的經驗與體會，在此提出，僅供同行工程設計時參考。

一、擋土墻的選型

1材料選擇漿砌片石擋土墻取材容易，施工簡便，適用范圍比較廣泛。山區公路中，石料資源較為豐富，在擋土墻高≤10m時，因地制宜，采用漿砌片石砌筑，可以較好地滿足經濟、安全方面的要求。

2截面形式選擇根據擋土墻結構類型及其特點分析，當墻高<5時，采用重力式擋土墻，可以發揮其形式簡單，施工方便的優勢。同時，由于山區公路地面橫坡比較陡峭，若采用仰斜式擋土墻，會過多增加墻高，斷面增大，造成浪費(增大斷面，造價較高)，采用俯斜式擋土墻會比較經濟合理。一般在路塹墻、墻趾處地面平緩的路肩墻或路堤墻等情況下，才考慮采用仰斜式擋土墻。當墻高≥5且地基條件較好時，采用衡重式擋土墻，可以有效地減小截面，節省材料。

3位置選擇在挖方邊坡比較陡峭時，采用路塹擋土墻，可以降低邊坡高度，減少山坡開挖，避免破壞山體平衡；在地質條件不良情況下，還可以支擋可能坍滑的山坡土體。對于采用路肩擋土墻或路堤擋土墻，應結合具體條件考慮，必要時應作技術經濟比較。因為路堤擋土墻承受荷載較大，受力條件較為不利，截面尺寸也較大，所以在路堤墻與路肩墻的墻高或截面污工數量較為接近，基礎情況相仿時，采用路肩墻比較有利。

二、擋土墻的施工方法

1明挖基坑。開挖前在其頂部設置截水溝(雨季)，根據地質情況確定其開挖線，嚴格按照開挖線進行開挖，墻背置于巖中時，可直接按擋墻斷面墻背坡度進行放樣，同時施工上、下擋段，則應先施工路肩墻。上擋需分段跳槽開挖。

土質基礎主要用機械(履挖)進行開挖，鋪以人工修整成型：石基坑采用小炮爆破，人工清理、抬運。在距基底10～15cm，用人工修整鑿平至標高準確修鑿至標高，傾斜基底不得以填補方法筑成斜面。開挖成型的基坑如遇雨天，在坑內設排水溝，集水井疏干積水，保證基底無浸泡。

基坑成型時埋人深度，基底地質情況均需復核，不符則應采取措施，才能施工。

2砌筑墻體。墻體砌筑均采用擠漿法分段、分層砌筑。

(1)基礎：1)石質基底應清理干凈松散巖層，澆水濕潤后坐漿砌筑；土質基底直接坐漿砌筑；2)地面線以下部分可不修鑿鑲面石；3)基礎砌出地面后立即回填夯實，并作好頂面排水、防滲設施，以防基底被浸泡、軟化；4)基礎應在開挖完成后立即進行，做到隨開挖、隨下基、隨砌筑。

(2)墻身：砌體分段位置設于沉降縫處。砌筑前先將瀝青木板按設計結構斷面和坡度置于沉降縫位置，計算層數選好用料，以控制平面高度。砌筑墻身先掛線于沉降縫木板上(根據選好的用料高度)，從砌體轉角部分開始安砌，首先安砌角石，再按順序安砌鑲面石。鑲面石采用一順一丁或兩順一丁方式砌筑，外圈定位行列石砌筑好后，方能填筑腹石。填筑腹石時先在圈內低部鋪漿，然后選擇石頭進行試放，較大石料的大面為底，較寬砌縫用小石塊填塞。試放好后用小錘擊打石料擠漿，將砌縫砂漿擠緊，不留孔隙。

砌筑時注意砌縫的互拉交錯、交搭，砂漿密實，砌縫應符合下列規定：1)定位砌塊表面縫寬度不超過4厘米。砌體表面占三塊相鄰石料相切的內切圓直徑不大于7厘米，兩層間錯縫不得小于8厘米；2)填腹部分的砌縫宜小，在較寬砌縫中可用小石塊塞填；3)塊石砌筑可不按同一厚度分層，但每砌成70～120cm的高度應找平一次。段內兩段相接外的豎向錯縫，不得小于8cm。

3泄水孔設置：砌筑時每隔2～3m交錯設置泄水孔。泄水孔安設可用Φ10PVC管(或打通竹管)按泄水孔排水坡度砌于墻中，也可直接留置10cmx 15cm矩形孔。墻背泄水孔的進水側設置反濾層，厚度不小于0.3m，在最低排泄水孔下部，設粘土隔水層，粘土隔水層以人工進行夯實、整平。

4回填土、勾縫：上、下擋需回填土部分隨砌隨填。在小型打夯機具可操作部位以蛙式打夯機壓實，其余部分人工夯實并達到壓實度要求，墻身砌筑完成即可勾縫，采用MIO砂漿勾平縫，力求美觀自然。

5片石砼墻澆筑：采用組合鋼模，設預埋拉桿及鋼管架支撐；拌合砼采用350L自落式拌合機拌合；灌注砼由于斷面較大，采用水平分段，斜向分層澆筑及摻加片石。砼強度達70％可拆模重新支模于上一層(每次立模高度為2米，預埋拉桿)，預埋內拉桿采用Φ16鋼筋自行加工。

四、保證擋土墻安全性應該采取的措施

完成了擋土墻截面設計及穩定、強度驗算之后，必須采取必要的措施，以保證擋土墻的安全性。

1擋土墻基礎加固措施。(1)為減少基底壓應力，增加抗傾覆的穩定性，在墻趾處伸出一臺階，以拓寬基底。墻趾臺階的寬度不小于20cm，臺階高寬比可采用3：2或2：1；(2)地基為軟弱土層時，可用砂礫、碎石、礦渣或灰土等質量較好的材料換填，以擴散基底壓應力，滿足設計要求。

2排水措施。對于漿砌石擋土墻，應在墻前地面以上設置一排泄水孔。墻較高時，可在墻上部加設泄水孔。泄水孔采用10×10cm的方孔或圓孔，孔眼間距2～3米，上下排泄水孔錯開設置。泄水孔進水口應設置反濾材料，并用疏孔水泥板封堵墻背泄水孔的進水口，以防山(野)鼠進入挖空，造成路肩塌陷。

3沉降縫與伸縮縫的設置。為避免地基不均勻沉降引起墻身開裂，需按墻高和地基性質的變異，設置沉降縫，同時，為了減少圬工砌體因收縮硬化和溫度變化作用而產生裂縫，需設置伸縮縫。擋土墻的沉降縫和伸縮縫設置在一起，每隔10～15m設置一道，縫寬2～3cm，自墻頂做至基底，縫內宜用瀝青麻絮、瀝青竹絨或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿墻的內、外、頂三側填塞，填塞深度不小于15cm。

4墻頂與路面的銜接。當墻頂寬大于土路肩寬度時，擋土墻侵入土路肩部分應預留出相當于路面結構厚度部分以鋪筑路面。

5車輛安全行駛保障措施。對于路肩墻，其墻頂面以下50cm采用C20砼澆筑，并預埋鋼筋，在其E設置防撞欄或防撞墻。

五、結語

公路擋土墻是路基防護工程的重要組成部分。在山區公路中，擋土墻的應用更為廣泛。擋土墻設計時，應進行詳細地調查、勘測，確定構造物的形式與尺寸和利用地產材料，運用合適的理論計算土壓力，并進行穩定性和截面強度方面的驗算，采取合理、可行的措施，以保證擋土墻的安全性。