路基陡峭地段施工管理及關(guān)鍵技術(shù)研究

李東陽(yáng)，程 宏，張傳寶，王少凡

（中建七局安裝工程有限公司，河南鄭州 450000）

擋土墻在公路工程施工過程中，其主要作用是為了將山坡或者是路基填土進(jìn)行穩(wěn)固，保障其不會(huì)因?yàn)槭シ€(wěn)定性而造成安全問題。當(dāng)前在路基工程施工的過程中，根據(jù)擋土墻的施工類型不同，可以將其劃分為三種，分別是扶壁式擋土墻、懸臂式擋土墻以及重力式擋土墻。

1 衡重式擋土墻

1.1 衡重式擋土墻的概念

在工程施工中利用擋土墻，基本上是利用就地取材的方式，施工過程比較簡(jiǎn)單、工期也比較短，但是它對(duì)于路基的承重力要求是很高的。懸臂式擋土墻截面尺寸小、工作面較大。在工程中利用衡重式擋土墻，其最為基礎(chǔ)的方式是利用中心后移與填土重力與土體測(cè)壓力進(jìn)行抵抗，從而完成擋土墻設(shè)計(jì)[1]。所以也對(duì)路基的稱重力要求比較高。以此在公路路基工程陡峭地段衡重式擋土墻施工安全管理及其關(guān)鍵技術(shù)的研究是為了保障公路的整個(gè)工程建設(shè)的安全性得到保障的重要措施。

1.2 衡重式擋土墻的特點(diǎn)

施工中需要充分的將其施工便利性特點(diǎn)發(fā)揮出來，此外，該技術(shù)在使用中可以根據(jù)實(shí)際需求從所處的地段選取材料，更是是十分方便。應(yīng)用該技術(shù)，可以提高工程施工質(zhì)量，保障工程施工進(jìn)度[2]。

1.2.1 形式簡(jiǎn)單、施工方便

衡重式擋土墻主要是通過使用塊石、片石、混凝土等簡(jiǎn)單的原材料搭建的一個(gè)簡(jiǎn)單的梯形，沒有復(fù)雜的工序和煩瑣的造型，在施工過程中形式是簡(jiǎn)單的，而且操作的工序是很方便的。

1.2.2 就地取材

不需要后期再進(jìn)行重新選取材料搭建擋土墻。可以就地取材，從某種程度上，可以很好的降低成本支出。

1.2.3 適應(yīng)性強(qiáng)

衡重式擋土墻在施工環(huán)節(jié)，能夠借助于填土重量，將整體重心向后方移動(dòng)，均勻分布基底應(yīng)力，強(qiáng)化擋土墻自身的穩(wěn)定性能。

2 公路路基工程陡峭地段采取衡重式擋土墻的必要性

公路建設(shè)是十分復(fù)雜的一個(gè)過程，尤其是在陡峭地段如何提高公路的路基安全性是公路建設(shè)工程需要考慮的關(guān)鍵問題。衡重式擋土墻技術(shù)在公路陡峭地段或者一些山區(qū)是經(jīng)常會(huì)被用到的。因?yàn)楹庵厥綋跬翂梢苑乐构愤吰碌乃莼蛘咚亮魇В乐共槐匾氖鹿实漠a(chǎn)生，而且因?yàn)樾问胶?jiǎn)單、就地取材和節(jié)約成本的特點(diǎn)也十分的便于施工，所以在整個(gè)公路路基建設(shè)過程中被廣泛的使用。

3 衡重式擋土墻常見的破壞形式

在公路工程建設(shè)中，衡重式擋土墻是應(yīng)用最為廣泛的施工措施，因?yàn)榈刭|(zhì)條件、外界環(huán)境以及使用年限等多重因素影響，導(dǎo)致?lián)跬翂Υ嬖诘姆€(wěn)定性喪失等危害[3]。常見的衡重式擋土墻破壞形式可以劃分成為五類，詳細(xì)如下所示：

3.1 穩(wěn)定性喪失

當(dāng)前衡重式擋土墻出現(xiàn)穩(wěn)定性問題的形式基本上可以劃分成為兩種：①基礎(chǔ)滑動(dòng)破壞；②傾塌性破壞。基礎(chǔ)滑動(dòng)破壞問題的出現(xiàn)，主要是因?yàn)閾跬翂Σ痪邆淞己玫目够芰Α．?dāng)受到外部環(huán)境影響而破壞掉擋土墻基礎(chǔ)滑動(dòng)的時(shí)候，擋土墻本身便會(huì)表現(xiàn)出整體性位移，但是這種情況下，擋土墻的底部位置和頂部位置位移差距相對(duì)較小[4]。在不同的分界位置，衡重式擋土墻的位移量不同，所產(chǎn)生裂縫和錯(cuò)位也有所差異。若是衡重式擋土墻具有比較大的移動(dòng)量時(shí)，受到擋土墻保護(hù)的危險(xiǎn)邊坡體會(huì)出現(xiàn)很大的裂縫，并且隨著時(shí)間的推移，裂縫也不斷擴(kuò)大，甚至向下移動(dòng)。傾塌性破壞問題的出現(xiàn)，主要是因?yàn)閾跬翂θ鄙俪渥愕目箖A覆力矩。當(dāng)衡重式擋土墻發(fā)生傾塌性破壞時(shí)，其主要表現(xiàn)形式是以擋土墻的一面作為繞動(dòng)軸完成轉(zhuǎn)動(dòng)，其最大的特點(diǎn)是頂部位置的移動(dòng)量比墻體底部位置的移動(dòng)量小很多[5]。當(dāng)發(fā)生擋土墻傾塌性破壞的時(shí)候，其外界影響因素也有所差異，縱向位置出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)量差異的截面將會(huì)形成一分界面，同時(shí)出現(xiàn)開裂問題得到斷裂面。

3.2 基礎(chǔ)不均勻沉降問題

衡重式擋土墻出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降的原因，主要是因?yàn)閾跬翂Φ撞课恢萌鄙僮銐虻呢Q向承載力，與擋土墻的墻趾相靠近的豎向壓應(yīng)力值普遍的要比地基承載能力高很多。在軟弱地層中，衡重式擋土墻更加容易出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降問題。軟土地基具有高含水量和強(qiáng)壓縮性等特點(diǎn)，外界荷載影響重力式擋土墻，勢(shì)必會(huì)造成地基發(fā)生很大的沉降幅度[6]。若是擋土墻擁有較大的總體沉降幅度，必然也會(huì)增加基礎(chǔ)不均勻現(xiàn)象。因?yàn)楹庵厥綋跬翂Ρ旧斫Y(jié)構(gòu)形式以及外部環(huán)境出現(xiàn)變化，逐漸呈現(xiàn)出不均勻的現(xiàn)象，基礎(chǔ)位置便更加容易出現(xiàn)沉降不均勻現(xiàn)象。

3.3 擋土墻自身破壞問題

衡重式擋土墻墻體出現(xiàn)自身破壞問題的時(shí)候，其主要原因是建設(shè)擋土墻時(shí)所使用的材料強(qiáng)度沒有達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，換言之，擋土墻所承受的壓力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出墻體材料自身所能夠承受的壓力。衡重式擋土墻具備三種不同類型的荷載形式，分別為主力形式、附加力形式、特殊力形式，在新的荷載組合之下，想要提升擋土墻承載能力，可以在設(shè)計(jì)階段以材料容許力與提高系數(shù)之間的乘積為依據(jù)，完成設(shè)計(jì)。

3.4 沿軟弱層破裂面滑動(dòng)破壞

衡重式擋土墻出現(xiàn)沿軟弱層破裂面問題時(shí)，歸根究底是擋土墻基底以下位置的巖體剪切強(qiáng)度不高，另外，在基底位置之下的軟弱夾層同樣也會(huì)導(dǎo)致該問題出現(xiàn)。這種形式的破壞將會(huì)導(dǎo)致破裂面，使軟弱層位置的夾層發(fā)生滑動(dòng)。當(dāng)擋土墻基底以下位置出現(xiàn)了沿軟弱夾層滑動(dòng)破壞的時(shí)候，擋土墻便會(huì)發(fā)生移動(dòng)，這種位移特點(diǎn)是整體滑動(dòng)。若是擋土墻的沉降不夠顯著，墻體沒有出現(xiàn)任何裂縫，這種破壞便呈現(xiàn)出邊坡滑動(dòng)的特征。

3.5 其他形式的破壞

擋土墻所處的環(huán)境具有比較復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，并且受到多種外部環(huán)境影響，建設(shè)完成的擋土墻結(jié)構(gòu)具有多種多樣的形式以及不同的荷載，都會(huì)破壞擋土墻，使擋土墻發(fā)生伸縮縫錯(cuò)開、砂漿松動(dòng)、墻頂面開裂、墻面滲水等多種問題。這幾種問題也是最為常見的破壞方式，并且其出現(xiàn)具有組合性，需要施工人員強(qiáng)化對(duì)這些危害的預(yù)防與治理能力。

4 衡重式擋土墻施工安全管理及其關(guān)鍵技術(shù)研究

4.1 衡重式擋土墻施工關(guān)鍵技術(shù)研究

擋土墻在設(shè)計(jì)時(shí)一方面要遵循“分項(xiàng)安全系數(shù)極限狀態(tài)”的原則，另一方面要遵循“恢復(fù)自然、生態(tài)環(huán)保”的原則[7]。不同的擋土墻的設(shè)計(jì)方法和施工的方式是不一樣的。整體來說，擋土墻的設(shè)計(jì)流程是首先要確定擋土墻的面坡，以此來提高擋土墻設(shè)計(jì)的合理性。然后再確定擋土墻背坡，之后通過土壓力計(jì)算來測(cè)試擋土墻的承受力，確定穩(wěn)定性和抗傾覆能力的基礎(chǔ)上去進(jìn)行確定擋土墻的設(shè)計(jì)方案。

不同的擋土墻要采用不同的施工技術(shù)，衡重式擋土墻施工技術(shù)是要對(duì)擋土墻的起點(diǎn)、中點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，然后在挖掘過程中人工和機(jī)械相結(jié)合，提高施工效率的基礎(chǔ)上也要防止水的滲透。在挖掘之后搭建出一個(gè)梯形。然后要從低到高進(jìn)行三次澆筑來穩(wěn)定這個(gè)擋土墻。

4.2 衡重式擋土墻施工安全管理

（1）專職人員巡查。公路路基的工程不是建設(shè)完就可以的，需要對(duì)于這個(gè)路基建設(shè)的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行定期定時(shí)的檢查。在衡重式擋土墻施工建設(shè)成之后，要安排專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)安全隱患或者問題及時(shí)的做出反應(yīng)，去糾正或者改進(jìn)，保證衡重式擋土墻的使用質(zhì)量。

（2）施工過程中的細(xì)節(jié)處理。在衡重式擋土墻施工的過程中需要挖土或者搭建這些過程，一定要注意在操作過程中保證所挖地的土壁的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)土地傾塌等現(xiàn)象，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員的損害。而且在這個(gè)過程中一定要注意排水工程。工程建設(shè)使用大量的水也會(huì)產(chǎn)生水的排放問題。

（3）施工場(chǎng)地的道路清理。施工場(chǎng)地的道路清理不是單單指衛(wèi)生和施工材料的擺放。更重要的指的是道路交通的清理。要保證車輛可以安全的通行也要保證車輛的通行不耽誤工程的進(jìn)度。避免因?yàn)檐囕v的不干凈或者自身排放的尾氣造成的對(duì)周圍環(huán)境的污染現(xiàn)象。

（4）護(hù)欄桿的重要性。在陡峭地段的公路路基建設(shè)過程中采取衡重式擋土墻施工，一定要做的就是周圍的護(hù)欄的建設(shè)。防止因?yàn)楣こ痰膶?shí)踐對(duì)周圍誤入或者靠近行走的人或者車輛造成危險(xiǎn)。而且要準(zhǔn)備一定數(shù)量的施工扶梯，供施工工人使用，并且做好防護(hù)措施，防止他們?cè)诮ㄖ^程中出現(xiàn)安全隱患。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)公路路基破壞主要是整體滑移破壞、邊坡崩塌破壞和支擋結(jié)構(gòu)物破壞這三種破壞形式。公路路基工程中采用擋土墻來進(jìn)行防護(hù)，能夠穩(wěn)定路基，降低公路滑坡危害，延長(zhǎng)公路的使用壽命。衡重式擋土墻因?yàn)樽陨淼奶攸c(diǎn)和獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)在工程施工過程中廣泛的使用，對(duì)于這個(gè)工程構(gòu)造物使用過程中技術(shù)的研究和安全管理是能夠保證公路路基，尤其是陡峭路段的安全性和防止出現(xiàn)一些危險(xiǎn)事故的有效理論支持。