道路工程中路基擋土墻的設計分析

摘要：隨著經濟的發展，現在的道路已經不僅僅是考慮道路的實用及可靠性問題，還應該考慮到美觀和環保的問題。

關鍵詞：路基擋土墻設計;應注意的問題;施工要點

1、引言

正常情況下，防護的重點都在路基的邊坡，由于各種道路建設需要適應地形的變化，因此在修建過程中會出現很多的實際問題。所以，一定要收集各方的資料后再進行設計，如果不通過仔細的研究設計直接施工會很容易造成擋土墻的施工問題。因此，為了保證道路的順利修建和穩定的運營，一定要設計較合理的路基擋土墻進行對市政道路的防護，并且在建造擋土墻的同時還應該考慮到對生態環境的保護。

2、道路工程中路基擋土墻設計中應注意的問題

（1）擋土墻類型的選取

擋土墻的應用范圍比較廣，擋土墻的類型也比較多，因此擋土墻設計中其類型的選取是非常重要的。而類型的選取是要根據工程地質、水文地質、沖刷深度、荷載作用情況、環境條件、施工條件、工程造價等因素決定的。除此之外，環境和社會的效益也是擋土墻類型選擇的重要依據，這對于大型的擋土墻更加重要。設計人員對于擋土墻的設計業要考慮與自然環境的協調。

（2）擋土墻工程的不確定性

擋土墻施工完成后，其質量是很難檢驗的，主要是由于擋土墻屬于隱蔽工程。擋土墻與人們的生活密切相關，如果施工質量出現問題，那么會造成無法預估的損失。因此，在擋土墻設計時，各類型擋土墻的施工的可行性以及施工質量的可靠性必須給以考慮。例如，漿砌片石擋土墻施工質量取決現場施工人員的專業素質以及現場的監控。總而言之，設計人員也應該對擋土墻的時效性提起重視。

（3）擋土墻防滲和排水設計

擋土墻背后填土容易在雨季或者地面大量滲水時積水，這時，如果擋土墻排水有問題的話，會導致墻后的地下水位上升，從而使得墻背的靜水壓力有所增大，以及由于含水量的增加而導致粘性回填土產生膨脹力。例如，擋土墻高為6m時，地下水位上升，且升至墻高的三分之一時，那么作用在擋土墻上的總壓力將會增大，大約百分之四十七左右，總壓力是隨著水位的上升而增大的，因此，水位如果再上升，總壓力同樣也會增大且速度越來越快;再加上積水的存在導致地基軟化以及墻體受力惡化，最終造成擋土墻被破壞。因此，應該對地下水對擋土墻的不利影響應該進行消除。首先，大量的地面水要進行排除。將墻后的填土表面做成緩坡，這有助于很好的進行排水。其次，把用粘土夯實的防水層鋪筑在填土表面上，其中用粘土夯實的防水層的厚度大約30cm，或者為防止地面水滲入填土中采用混凝土或水泥砂漿做成散水坡，而如果墻后有山坡時，在坡下設置截水溝這也是必不可少的。總之，在擋土墻的設計時，選擇合適的擋土墻類型要結合實際進行;擋土墻計算時，考慮的因素有：摩擦角、計算荷載、場地地下水對擋土墻的不利影響;在設計時，還要對不確定性因素進行分析。

3、擋土墻的施工方法

（1）明挖基坑

在其頂部設置截水溝（雨季），開挖前確定其開挖線需根據地質情況，進行開挖要嚴格按照開挖線。置于巖中的墻背時，進行放樣可直接按擋土墻的斷面墻背的坡度進行，上、下段同時施工，開挖土質地基主要用機械進行開挖，鋪以人工修整成型;采用爆破石基坑，抬運在距基底10～15cm處時，人工清理，標高用人工修整鑿平，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，保證基底無浸泡，在坑內設排水溝，集水井疏干積水。另外，埋入深度及基底地質情況均需復核在基坑成型時，不符則應采取措施，才能進行下一步工序。

（2）泄水孔設置

應在每隔2～3m交錯設置泄水孔，用Φ10PVC管砌在墻內順著泄水孔排水坡度，在墻背設置泄水孔時直接留置lOcmxl5cm矩形孔，應設置厚度在0.3m以上的反濾層在進水一側，設置粘土隔水層在最低排水一側，切忌應夯實、整平粘土隔水層。

（3）回填土、勾縫

隨砌隨填上、下擋的回填土部分，采用不含對基礎及墻體具有侵蝕作用的碎石土夯實，夯實系數≥0.94。勾縫需墻身砌筑完成方可，勾平縫時宜采用M10水泥砂漿，力求美觀自然。

（4）片石砼墻澆筑

設預埋拉桿及鋼管架支撐采用組合鋼模;由于斷面較大在灌注砼時，采用水平分段，重新支模于上一層（每次立模高度為2米預埋拉桿）在斜向分層澆筑及摻加片石砼強度達70%可拆模，采用Φ16鋼筋自行加工預埋內拉桿。

4、路基擋土墻設計時要注意施工要點

（1）擋土墻地基施工

良好的地基是保證擋土墻穩定性能的一個關鍵。首先，擋土墻地基開挖后，必須組織多方單位進行驗槽鑒定，如果發現未達到施工圖要求，必須先對擋土墻地基進行處理，滿足設計承載力后，方可進行下一步施工。否則軟弱的地基會導致擋土墻出現不均勻沉降、墻身開裂，或擋土墻脫離墻背填土、傾覆坍塌等問題。當遇到局部回填土地基或其他軟弱地基時，應及時匯報監理方、設計方及業主方等相關單位，根據現場具體情況，適當選擇換填、加樁擠壓等方法進行地基處理，以提高地基持力層的承載能力，避免擋土墻下沉破壞，并滿足擋土墻基底摩擦系數要求、達到抗滑移的效果。其次，施工中，埋深必須符合設計要求。埋深不足，也直接會影響擋土墻的穩定。對一般土質地基，在保證開挖的基底面土質密實、承載力滿足要求的條件下，其埋深不宜小于800mm，墻址頂部的土層厚度不小于200mm;在凍土區，當凍結深度小于或等于1000mm時，其埋置深度在凍結深度線以下不得小于250mm（弱凍脹土除外），同時不小于1000mm;對位于斜坡地面的山坡擋土墻，其墻址埋入深度當地層為弱質巖或土質時，應大于或等于1000mm，當地層為硬質巖時應大于或等于600mm。

（2）擋土墻墻身施工

擋土墻堅固的墻身是實現其擋土功能的重要因素。墻身強度不足、質量低下，承受不了墻后土壓力的作用，墻身就會脹裂破壞，出現坍塌、滑坡的情況。而擋土墻墻身是否滿足設計要求、足夠堅固穩定，在施工中主要取決于以下幾個方面：

①擋土墻須按設計尺寸要求進行施工，不得隨意改變坡度或縮減尺寸，否則設計參數改變后，會容易造成擋土墻穩定性的降低、削弱墻身強度。

②擋土墻墻身施工用料方面。如在毛石擋土墻工程中，選用的毛石必須合格，要求無風化、無裂紋，中部最小厚度不小于200mm，強度等級不低于MU30;砂漿強度必須符合設計要求，砌體重度不低于22kN/m。若為混凝土用料的擋土墻，采用的混凝土及鋼筋的強度等級必須符合設計要求，要嚴把采購關。

（3）擋土墻的排水施工

擋土墻墻體常年受地表水或地下水沖刷、浸泡，使墻體承受水壓力;墻體后面的土體受潮達到飽和，土體產生流瀉坍塌，造成墻體承受動土壓力;墻體本身受潮浸泡后墻體本身結構發生變化強度降低，若加上凍融作用更是會加速墻體結構的破壞。擋土墻的排水施工經常被施工人員所忽視，其實尤為重要。擋土墻排水的作用在于疏干墻后土體水分和防止地表水下滲后積水，以免墻后積水致使墻身承受額外的水壓力、減少季節性冰凍地區填料的凍脹壓力，并消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。擋土墻的排水措施通常由地面排水和墻身排水兩部分組成。（1）地面排水主要是防止地表水滲入墻后土體或地基，地面排水措施有：①設置地面排水溝，截引地表水;②夯實回填土頂面和地表松土，防止雨水和地面水下滲，必要時可設鋪砌層;③路塹擋土墻趾前的邊溝應予以鋪砌加固，以防邊溝水滲入基礎。（2）墻身排水主要是為了及時排除墻后積水，通常在墻身的適當高度處成梅花狀地布置一排或數排泄水孔。孔眼間距一般為2～3m，干旱地區可予增大，多雨地區則可減小。浸水擋土墻則為1.0～1.5m，孔眼應上下交錯設置。最下一排泄水孔的出水口應高出地面0.3m。泄水孔的進水口必須布置反濾層或反濾包，施工人員的疏忽遺漏或不正確施工反濾層或反濾包，墻身的排水孔就形同虛設、孔道淤塞，或會由于排水量大而又缺少過濾功能，導致墻后土體隨水體一起排出，形成水土流失，甚至日復一日，墻后土體內會被掏空、墻后地面塌陷，質量安全事故也就隨之而來。

（4）擋土墻的墻背回填土施工

擋土墻墻背回填土要合理選擇用料，應該選擇具有一定透水性的填料，不得使用膨脹性粘土或淤泥等。因為，膨脹土或淤泥透水性很差，在干燥環境中時，其體積會因脫水收縮干裂，剝離墻背，而遇水后，又會吸水膨脹軟化，引起墻背積水不能及時排出，導致墻后土壓力過大，隨之出現墻身被脹裂、墻體整體滑移等不良現象，嚴重的話會發生傾覆滑坡，高墻工程甚至會釀成人員傷亡的質量安全事故。往往一些施工單位為了趕上施工周期，在剛剛砌筑完墻身后，就馬上進行回填土的工作，導致了墻體發生位移，產生裂縫。實際上，各類擋土墻均應做好保養工作，等墻身達到設計強度的75%以上后方可進行分層回填，且在距墻身1.0m以內，宜使用小型壓實機具進行壓實，如蛙式打夯機或者手扶式振動壓路機等，以免大型機具的壓力過大對墻身造成破壞。

5、結束語

擋土墻是一種應用廣泛的結構形式，擋土墻在各類建設工程中的設置主要起著安全防護作用，同時還有節約工程投資、減少建筑用地的作用。在很多情況下，沒有擋土墻的安全就沒有建筑工程的安全，因此做好擋土墻設計很重要。

參考文獻：

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