山區高速公路沿河路肩擋土墻的質量控制

冷 峰 （安徽省海通建設集團有限公司，安徽 合肥 230088）

0 前言

某高速公路一邊緊靠國道和河流，一邊緊靠山體，地貌、地質條件十分復雜，施工場地極其狹窄。斜坡、沖溝地形，地形起伏較大。該公路沿線黃土層較厚，巖層厚，巖石多屬強風化流紋安山（斑）巖。在氣象方面，山區暴雨多，山洪急，河流水位變化幅度大。

沿線設置了較多沿河路肩擋土墻，該擋土墻既要擋土又要擋水,加之又要受到沖刷,施工稍有不慎,很容易引起擋土墻的質量事故。

1 重視擋土墻的基礎埋置深度

1.1 施工與設計不相符的情形

通過調查，大量低等級公路設計，其設計圖紙給出的沿河擋土墻基底設計標高與實際不符，導致擋土墻基礎埋深太小，不能滿足設計規范要求，結果造成墻底被掏空而影響擋土墻的穩定性。所以，設計單位應重視沿河擋土墻外業勘察測量工作，通過實地的調查分析，確定具體的沿河擋土墻的沖刷線標高（有些設計圖紙中沖刷線標高都未標注）。沿河路肩擋土墻因不同區域、不同時段、不同河流的沖刷線的深度是不同的。

通過分析，該高速公路局部沿河路肩擋土墻內側填方為土石混填或單純的填土方，主要是全線挖土方較多，為了保證土方調配平衡，但在實際施工中不可取，受河水長期沖刷影響，洪水期河水會通過墻身泄水孔反滲進填方路基內，對路基的長期穩定造成破壞，影響路基質量，故沿河路段填方材料必須按填石段設計，不然在實際施工中會引起設計變更。

在該高速公路TJ05標ZK33+905.4～ZK34+042、ZK34+451～ZK34+481、K36+625～K37+525（1066.6m長）三處設計為重力式仰斜式沿河路肩擋土墻（C15片石混凝土結構），該擋土墻頂寬2.1m～2.6m，底寬3.02m～3.83m，墻面坡度為1：0.35，其墻高為7.72m～10.29m。因擋墻設計位置侵占了部分河道，以致壓縮了河床流水斷面，上游施工單位在進行橋梁樁基施工時鉆孔渣樣流入河道，又將廢棄的土質和石塊拋入河床中。當夏季洪水來臨時，河床水位上漲，水流加急，大大加劇了洪水對河床的沖刷。擋土墻基底沖刷較嚴重，嚴重地影響了該擋土墻的穩定性。

1.2 提高沿河路肩擋土墻的抗沖刷措施

為了提高沿河路肩擋土墻的抗沖刷能力，浸水圬工采用C15片石混凝土擋土墻橫斷面設計。它與傳統的擋土墻相比，具有如下優點：

①由于其加深了墻基部分的埋置深度，故其抗沖刷能力大大得到了提高；

②其基底應力分布比較均勻,可以充分發揮地基土的承載力；

③由于基底為黃土，基底換填1.5m深碎石土，這有利于提高擋土墻基底承載力。

圖1 擋土墻橫斷面圖

2 重視沿河擋土墻的整體布置

2.1 沿河擋土墻的縱向布置

為了適應山區的地形，當墻址地面縱坡超過5%時，可在縱向挖成臺階，臺階的尺寸隨地形變化，但其高寬比不宜大于1：2，墻址處的基坑在基礎完工后應及時回填夯實，并做成外傾斜坡，以免積水下滲，影響墻身穩定。當地形為巖石時，縱坡雖不大于5%，為了減少開挖石方，縱向穩定，可沿縱向做成臺階，而且臺階應做成向內傾斜2%～3%的坡度，以增強擋土墻縱向的穩定性，防止擋土墻沿縱向滑移。

擋土墻基礎如置于基巖時，應清除表層風化部分，如基巖有裂隙，應以水泥砂漿填塞，如置于土層時，不應放在軟土、松土和未經特殊處理的回填土上，應置于密實的土層中。

2.2 沿河擋土墻的橫向布置

為了提高沿河擋土墻的橫向穩定性,防止擋土墻沿橫向滑動，增加擋土墻的抗傾覆穩定性，在設計沿河擋土墻時應注意將基底設計時向內傾斜的斷面，坡度為1：10。如基底是巖石時，也應將基底挖成臺階式的斷面，以防擋土墻沿基底滑移。與其它類型的擋土墻相比，它不容易發生沖垮、倒塌現象。它的布置，一方面與河流對擋土墻的沖刷有關，而另一方面與擋土墻沿基底橫向滑移有關。

3 重視擋土墻對基底承載力的要求

開挖基坑后，試驗人員應對基底承載力進行檢測，若發現地基承載力不夠或基底的土體不穩定時，應向設計單位、建設單位、監理單位提出變更，以確定基底的埋置深度（一般路段埋深不小于1.5m）或采取基底換填處理。

3.1 基底承載力的測定方法

現場基底承載力的測定方法一般可選用動力觸探儀。它是我國對地基土勘探、測試的主要手段，適用于砂類土、粘質土、黃土和較松散的人工填土和顆粒較小礫類土。動力觸探儀有重型、中型、輕型，它們的動力觸探設備重錘質量分別為63.5kg、28 kg、10 kg,落距分別為76cm、60cm、50cm。輕型觸探儀落錘重量最輕，落距最小,因而使用起來比較方便。

通過輕型動力觸探實驗能簡單方便的確定地基承載力。輕型動力觸探實驗既不像荷載試驗需要消耗較大的人力、物力，也不像室內土工試驗需要較長的試驗周期。

輕型動力觸探實驗采用規范法確定地基土承載力時，N10宜選用實測值和代表值中較大的一個計算地基土承載力。

現場施工應注意，當基槽開挖到位并經有關單位驗收合格以后，應立即澆筑基礎混凝土，避免基槽積水，尤其是雨季施工，應充分做好排水措施，確保地基承載力的穩定。

4 重視擋土墻的施工質量

4.1 摻加片石技術要求

所選用的片石應質地堅硬、勻質、無裂縫、且不易風化者；其次所選用的片石強度應符合要求。片石摻加前應清除表面的雜物、泥土等。片石摻入量一般不超過總圬工體積的25%，施工控制在20%，摻入時不可亂投亂放，石塊應分布均勻，凈距不小于100mm，距結構側面和頂面的凈距不小于150mm，石塊不得接觸預埋件，不可直接接觸基底、模板。

4.2 混凝土施工要求

澆注混凝土前，應對支架、模板和預埋件進行檢查，并做好記錄，符合設計要求后方可澆注。模板內的雜物、積水應清理干凈。模板如有縫隙，應填塞嚴密，模板內面應涂刷脫模劑。澆注混凝土前，應檢查混凝土的均勻性和坍落度。自高處向模板內傾卸混凝土時，為防止混凝土離析，應符合下列規定。

①從高處直接傾卸時，其自由傾落高度不宜超過2m，以不發生離析為度。

②當傾落高度超過2m時，應通過串筒、溜管或振動溜管等設施下落；傾落高度超過10m時，應設置減速裝置（在串筒的不同高度設多向擋板）。

③在串筒出料筒下面，混凝土堆積高度不宜超過1m。

④澆注混凝土使用插入式振動器時，移動間距不應超過振動器作用半徑的1.5倍；與側模應保持50mm～100mm的距離；插入下層混凝土50mm～100mm；每一處振動完畢后應邊振動邊徐徐提出振動棒；應避免振動棒碰撞模板及其他預埋件。對每一振動部位，必須振動到該部位混凝土密實為止。密實的標志是混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現平坦、泛漿。

⑤混凝土的澆注應連續進行，如因故必須間斷時，其間斷時間應小于前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間。

5 重視沉降伸縮縫的施工質量

擋土墻沿墻長縱向每10m～15m設一道沉降伸縮縫。其縫寬均采用2cm～3cm，縫內沿墻的內、外、頂三邊填塞瀝青麻絮。當墻背為石質路塹或填石路堤時，可設置空縫。在施工時，一定要保證該沉降伸縮縫垂直且上、下縫寬一致。否則沉降縫的兩邊可能會因沉降不均勻而開裂，嚴重影響擋土墻的功能。

在該高速公路施工時就使用了特制的PVC泡沬塑料，其形狀與沉降伸縮縫的橫斷面一致。它既可以充當隔縫材料，又可充當墻面模板之用，有效地保證了沉降縫的質量和墻面坡度的準確性。

6 墻背回填及排水設施施工

6.1 墻背回填施工要點

最低一排泄水孔以下用不透水性材料進行回填，每層填土厚度15cm～20cm，用小型打夯機人工分層夯實。墻背后回填寬度不足4m時，采用片石回填，每完成一次澆筑即時進行回填。

當墻身混凝土達到設計強度70%以上時進行擋墻墻背回填，以確保片石混凝土墻體的質量。

墻背回填材料采用透水性好的砂礫石回填，按每層15cm～20cm分層填筑夯實。

6.2 排水設施施工要點

一方面應做好地面排水系統，另一方面應注意使墻身積水迅速向墻后排除。首先應注意沿河擋土墻的泄水孔的布置，其最低一排泄水孔應高出其河流常水位0.3m以上，以防止水流倒灌；同時應避免泄水孔堵塞。為防止水分滲入地基，在最下一排泄水孔的底部應設置30cm厚的粘土防水層，在泄水孔進口應設置30cm×30cm碎礫石反濾層和膠泥隔水層，以避免堵塞孔道。同時施工過程中嚴格控制泄水孔3箛的流水坡度，并保證泄水孔向外排水順暢。

7 結 語

該高速擋土墻于2013年10月完工，經過實踐證明：山區沿河路段由于受山洪水流沖刷作用明顯，按以上經驗施工均能保證擋土墻的安全性、穩定性，進而能保證填方路基的整體穩定，為高速公路的安全、順利通車創造了條件。

[1]JTGF10-2006，公路路基施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2006.

[2]JTG D30-2004，公路路基設計規范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3]楊文淵，等.簡明公路施工手冊[M].北京：人民交通出版社，2006.