探究公路工程中的擋土墻加固施工技術

鄭正富

摘 要：隨著國內外公共基礎建設的大面積開展，路基建設過程中及施工完成后公路的安全性和穩固性越來越重要，如何解決路基兩側滑坡隱患尤為關鍵。擋土墻技術的出現有效地解決了這一問題，大大提升路基兩側土體的穩定性，保障公路施工質量及安全性。本文從擋土墻的分類及特點入手，根據施工經驗提煉擋土墻加固施工的技術要點，并探討其在公路工程中的重要意義。

關鍵詞：擋土墻加固技術;公路工程;技術要點;實際應用

0 引言

在公路工程施工過程中， 擋土墻加固施工是保證公路地基穩定的必要技術手段，能夠通過自身作用支撐山坡土體以及路基填土使其結構穩定，增強路堤邊坡穩固程度，進而保證公路施工過程的順利進行。擋土墻還能減少土石方工程量和占地面積，防止水流長時間沖刷造成路基損壞，對路基起到保護作用，為公路施工質量奠定堅實基礎。

1 擋土墻作用原理概述

公路工程施工過程中，滑坡問題對于地基穩定性威脅極大。邊坡是具有一定坡度地形的斜坡式地質狀態，為公路地基兩側常見地質形態，其力學脅工地施工人員的生命以及財產安全。目前針對滑坡問題，主要有抗滑和減滑兩種技術手段，抗滑包括引流排水、錨定加固、抗滑樁及擋土墻等處理方法，起到對土體施加支撐力提高其穩定性的作用;減滑包括地表及地底引流排水、地表防水、地表防滲漏等處理方法，主要通過降低土體自身含水率，來起到土體內部摩擦阻力，使得土體狀態趨于穩定。

為了防止施工過程中中型及小型滑坡的發生，目前應用最為廣泛的處理方式是抗滑防土墻。根據滑坡類型、及墻體結構和材料的不同，防土墻有加筋式、重力式、板樁式、錨桿式及豎向預應力錨桿式等多種形式。防土墻為受支撐土體提供了一系列一定大小、方向及分布的支撐力，其作用于土體的合力能夠抵消掉坡形土體下滑的重力及推力，從而實現穩定土體的效果。不同類型的滑坡，需要選擇不同的抗滑擋土墻。選取何類型的抗滑擋土墻，應根據滑坡的性質、類型、然地質條件、當地的材料供應情況等進行綜合分析，合理布設公路工程中的擋土墻，在滿足工程需求的同時盡量降低造價成本。

2 擋土墻加固施工技術要點

2.1 擋土墻力學參數特點

一般來說，滑坡土體的殘余推力大，普遍大于主動土壓力。剛性較高的中厚滑動體的壓力分布為矩形，推力方向平行于滑動面，合力作用點位置較高，位于高于土體墻面的1/2高度。為滿足擋土墻防滑穩定的需求，墻面坡度一般設置為1：0.3～1：0.5范圍內，最低可至1：0.75～1：1坡度。為了提高擋土墻底部的防滑能力，常將其基底做成倒坡或鋸齒狀。此外，安裝墻壁后可以在墻后設置1 m～2 m厚度的支撐平臺，對其結構進行加固穩定，以防翻倒。

2.2 擋土墻施工設計原則

擋土墻的施工設計應根據實際情況進行具體分析及確定，一般遵循以下幾點原則： （1）中、小型滑坡一般將擋土墻設置在滑坡前緣;（2）多級或滑坡推力較大時需分級設置擋土墻;（3）滑坡某些部位存在穩定巖層鎖口時可將擋土墻設置在鎖口處;（4）若滑動面出口在路橋、建筑等重要構筑物附近，且滑坡前緣距構筑物存在一定距離時，應將擋土墻盡量靠近建筑物設置，以便墻后留有余地填土加載，增加抗滑力，防止修建擋土墻的基礎開挖進一步誘發滑坡體活動;（5）當滑面出口在公路工程路塹邊坡上時，需根據地質情況決定其設置位置。滑床為完整巖層時采用上擋下護，若滑床為破碎巖層，不宜在其上設置基礎，則將擋土墻設置于坡腳下方土層穩定區域。

如圖1所示為實際施工過程中擋土墻設計案例，在此情況下，鎖口處以下部分滑體另作處理，或另設抗滑擋土墻等整治工程。

3 擋土墻加固施工技術在實際公路工程中應用

擋土墻加固施工過程通常有勘察測量、明挖基坑、墻體砌筑（基礎、墻身、排水管、回填）等幾個步驟。在某二級公路擋土墻施工案例中，其工程量為510.6 m3，根據現場工況條件選用仰斜式路堤擋土墻模式。在擋土墻加固施工中注意以下要點：

3.1 測量與標識

根據公路工程里程數、施工規模和土層含水情況，計算基準線控制點及基坑開挖控制點的坐標值并以上白灰標識。

3.2 開挖基坑及清理

基礎挖掘需用挖掘機配合人工，最好在專門人員的指揮下，一段一段地依次開溝。如果基礎開挖高出機器基礎設計高度10 cm，則應重新進行測量和安裝。開挖正確無偏差時，工人先清理基底確保基底符合施工要求，并按相應規范隨時排除坑內積水。擋土墻基底采用5%水泥換填約1 m深度，且需保證換填后基底承載力高于或約等于250 kPa。地基換填逐層置換、逐層檢測，只有在強度達到設計要求的情況下，才能進行基礎施工。

3.3 砌筑墻體

在砌筑擋土墻墻體過程中，如果混凝土自由下落高度超過2 m，必須調整下落管，防止澆筑過程中出現混凝土離析現象，影響澆筑物強度和穩定性。混凝土應水平分層澆筑，每層30 cm。嚴禁罐車直接傾倒，以防模板受到沖擊而膨脹。內置式振搗器的移動距離不應超過振搗器作用半徑的1.5倍，內置式振搗器在下部混凝土中的深度應為50 mm～100 mm，與側殼的距離應為50 mm～100 mm。

此外，嚴禁用振動臺振搗混凝土，避免其與模板、鋼筋等預埋件碰撞。混凝土振搗密實后，人工向內添加片狀石板，石板與模板的距離需≥15 cm，石板間距離需≥10 cm，務必使其平鋪均勻。及時用混凝土拌合料覆蓋石板并振搗均勻。分段墻身混凝土澆筑時，必須將預埋鋼筋安裝在混凝土表面，以便于支模時鋼筋的焊接。若擋土墻分段澆筑，則應按規范設置公稱直徑100 mm的PE排水管，按照上下左右各2 m間距進行排布固定，最低一排排水管底線離地約30 cm。進水位置應用透水土工布覆蓋，以防排水過程中填料中的細顆粒流失，造成墻后填料結構失穩進而引起坍塌。排水管長度尺寸的確定需通過現場的測量和計算，并根據設計和傾斜角度切割末端，以確保管道末端與模板緊密連接。澆筑混凝土層前，必須在進水端套上半透明的土工布，用塑料薄膜包裹，然后用繩索將管道周圍綁牢;出水口的端部必須用纖維袋堵住，或填充其他材料物體，使其在混凝土澆筑過程中能夠得到保護。如果排水管埋件附近有混凝土圍護結構，則應將PE管放置在適當的位置并進行最終處理，管道的地板必須用人造布填充并振動壓縮。如果混凝土表面與排水管尖端間隔距離不足30 cm，則混凝土配置必須避開排水管的預埋件，以避免振搗器中斷引起的撓度對排水管穩定性造成影響。

3.4 回填加固

當砌筑砂漿的達到預設標準強度的70%，對墻體背部進行回填處理。采用分層填筑、壓實方式，厚度控制在100 mm～200 mm范圍內。距墻體1 m范圍內可采用小型夯實器械進行輔助，基坑回填的分層壓實厚度應≤150 mm。此時也需要在擋土墻中布設泄水孔，而且在其墻背部設置50 cm 厚的袋裝砂礫反濾層，以排出其內部含有水分，提升其結構穩定性。

4 結語

公路工程施工中可選用的擋土墻類型種類繁多，需根據實際施工現場不同地貌及地址條件選用針對性的擋土墻，加強施工技術要點管控，以確保其施工質量。在突發性滑坡發生時必須進行快速有效的治理，而要控制大型、復雜、在短時間內不能準確確定類型的滑坡時就需要進行全面、綜合的設計與規劃方法，兼顧滑坡穩定性與工程造價成本。在施工初期需提高對于擋土墻施工的重視程度，建立建全適當的排水系統，加強日常加固及土體隔水措施，全方位保障公路施工過程的安全性和穩定性。

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