重力式擋土墻技術在路基邊坡防治中的應用

張爍 袁曉靜?汪毅

摘 要：路基邊坡施工是一項技術繁復、施工技術難度大的災害防治工程，在施工工程中，經常因為防護不到位、邊坡高度較大、天氣原因等因素導致邊坡失穩，倒塌嚴重。考慮到綜合性能和經濟效益，公路路基施工中廣泛采用重力式擋土墻技術來開展邊坡治理工作。但是在實際操作中，因為各種原因，擋土墻的理論設計和施工過程存在很多問題，從而令擋土墻在邊坡治理中發揮不了它應有的作用。本文將從重力式擋土墻技術的介紹、工藝流程、質量控制等幾個方面進行闡述。

關鍵詞：重力式擋土墻技術；工藝流程；質量控制

1 重力式擋土墻技術的介紹

重力式擋土墻，顧名思義，是依靠擋土墻自身的重力來維系擋土墻在土體側壓力作用下的穩定的擋土墻，是我國目前常用的一種墻體。重力式擋土墻可以利用片石、塊石、混凝土預制塊等作為砌體，或者采用片石混凝土和混凝土來進行整體的澆筑。而半重力式的擋土墻則可以采用混凝土或者少筋的混凝土澆筑。重力式擋土墻可以用石砌或混凝土建成，一般情況下，其形狀都被做成簡單的梯形。

重力式擋土墻具有就地取材，施工方便，經濟效果好的優點。因此，重力式擋土墻在我國水利、港灣、鐵路、公路、礦山等工程中得到了廣泛應用。

因為重力式擋土墻的工作原理是依靠自身墻體的重量維持平衡與穩定，因此，它的體積、重量都很大，在軟弱的地基上修建這種建筑設施，一般都會受到承載力方面的限制。假如墻體太高，耗費的材料就多，成本增加。在地基較好的情況下，擋土墻的高度不大，在施工場所附近有的材質時，可以首先選擇使用重力式擋土墻。

一般情況下，重力式擋土墻不需要配和鋼筋或者只用在局部的范圍內配用以少量的鋼筋，墻體的高度在6m以下，在地層較穩定、開挖土石方的時侯不會危及到周邊相鄰的建筑物的安全地段的情況下，重力式擋土墻的經濟效益比較明顯。重力式擋土墻是由墻身、基礎、排水設施、沉降縫、伸縮縫這幾個部分組成的。以墻身為例進行介紹。墻身包括墻背、墻面、墻頂、護欄。

重力式擋土墻的基本截面形式是依據墻背的傾角與基地傾角的不同劃分的，共分為四類，分別是平底直立式、斜底直立式、平底仰斜式和斜底仰斜式。四種基本的截面形式中，平底直立式的抗滑動與抗傾覆穩定性都比較差；斜底直立式的抗滑動穩定性比較好；平底仰斜式的抗傾覆穩定性優良；斜底仰斜式的兩項指標均較好。所以，在沒有其他特定條件限制時，我們應當優先選擇斜底仰斜式擋土墻。

墻面一般為平面，墻面坡度除應該和墻背的坡度相協調外，還應該考慮到墻趾處地面的橫坡度，從而影響擋土墻的高度。墻頂可采用漿砌或者是干砌的方法圬工。不同的方法根據墻頂的寬度進行選擇，漿砌時不小于50cm，干砌時不小于60cm。為了增加駕駛員駕駛時的心理安全感，在路肩墻特殊的情況下，需要設置護欄等防護設施，護欄可以分為墻式與柱式兩種，根據實際的情況合理的選擇護欄的寬度、高度。但是護欄的內側邊緣與路面邊緣之間的距離需要滿足路肩的最小寬度的規定要求。

2 工藝流程

1.測量放線

依據設計中的規定進行墻基與開挖邊界的測量確定，在基礎開挖范圍內，選取線、木樁等進行精確標識，在向基底開挖的時候，嚴格按照規定開展基底放坡作業。完成模板的安裝以后，測量工作人員需要嚴格控制重力式擋土墻位置和頂面的標高，保證其準確性的要求。

2.基坑開挖

土方開挖的主要方式是人工與機械協調作業。一般的，選取鉆爆開挖的方式進行石方開挖，然后人工清理。依據設計中的尺寸，開挖的機械配合墻體施工分段（一般取15m為一段）規定，在開挖邊線、中線、起終點等位置測繪放線，并且進行樁標設置。施工中，選取車輛清除運輸多余土方，并合理設置排水溝、集水坑等設施，防止水滲入基底。

3.基底處理

開挖基底工作結束后，清理完松軟土石，做好平整、夯實工序，然后進行內傾坡的布置。在夯實作業中，時刻注意基底承載力需符合施工要求。作業中，如果在基坑中出現水，需要及時做好排水工作，當基底有著豐富的地下水資源的時候，則要用碎石墊層放置到基底，然后運用打夯機夯實，從而有效提升基底摩擦系數。

4.泄水孔、隔水層、反濾層的設置

（1）、泄水孔

在高出墻身位置的地方，可以順著墻長方向預埋一排排水孔，其間距以2m最佳，其他沿著墻面每隔2m交錯預埋4%墻外排水坡度的泄水孔。一般的，選取直徑100mm的PVC管作為埋設管。按規定，在預埋前，PVC管進水口的位置需要切成斜面，并打磨，在深入墻后20cm范圍內，PVC管的上半部需要進行花管開孔，并且包裹一層透水的土工布在進水口的位置，在澆筑墻身時，進水口和PVC管不能出現堵塞的現象。

（2）、隔水層

擋土墻應當比側溝的平臺高出來一些，以防止地面水滲入到基底，并在墻頂位置或者墻背、側溝結合的位置的最低排水泄水孔下方設置隔水層。隔水層的材料需要和墻身的材料選取一致，并且在墻背的位置設置編織袋裝滿砂夾卵石反濾層，厚度為0.3m。

（3）、反濾層

反濾層的主要構成成分主要是編織袋裝滿砂夾卵石和一層復合排水網，位置一般設置在墻背位置。需要滿足的條件是在每平方米復合體內單位面積質量在1.2kg以上，最小厚度為6mm，網芯厚度為5mm以上，每米復合體橫向抗拉強度為6KN以上，縱向為10 KN以上。

5.伸縮縫、沉降縫的設置

伸縮縫主要安設在墻身和其他建筑物的連接部分的位置，沿線路方向，每隔15m設置一個。伸縮縫應該是貫通的縫隙，嚴禁假縫設置在切割的墻體內。

沉降縫則是在基底巖層改變的位置設置，縫寬為2cm，一般情況下，需要填塞瀝青木板到沉降縫內，填塞的深度為0.2m。

6.模板

在模板安裝之前，需要把脫模劑涂抹在模板的上面，接著，根據設計圖紙中的規定，開始組裝模板，完成組裝后還需要進行校正工作。沉降縫、伸縮縫、泄水孔管道的預留需要在墻身的模板安裝施工作業的過程中進行。模板施工的重要環節是穩固，從而確保在澆筑混凝土的過程中，模板不出現變形、跑模、漏漿等現象。

7.混凝土澆筑

混凝土的加工是通過攪拌站完成的，制作好后，由車輛將其運至施工現場，在墻頂搭設作業平臺，在此進行灌漿作業。澆筑作業的順序是由低向高分層進行施工，分層厚度為30cm。振搗作業可以選用插入式振搗器，要求振搗裝置的移動距離控制在1.5倍作用半徑的范圍內，和側模之間的距離為5～10cm，從而避免漏振、過振等情況的出現。

在澆筑的過程中，如果發生澆筑表面出水量大的情形，需要把水及時的排除出去，并且采取減水的措施對澆筑體進行處理。

8.拆模和養護

在混凝土的強度不小于設計的強度的75%的時候，就可以拆除。在拆除模板的施工過程中，嚴禁生拉硬拽，大錘猛烈敲擊的行為出現，從而可以避免在小預制件、模板內部掉角、開裂和變形等狀況的發生。在結束模板拆除的施工作業后，需要及時的修補和處理混凝土中裸露面的空洞、漏漿、氣泡的現象，然后應該將其的邊角毛刺鑿除。與此同時，施工方應當做好養護和保持濕潤的工作，在選取透水工布去進行覆蓋的時候，一般的，養護周期為一周，在這個階段，施工方應該確保路面的濕潤，并且做好交通管制的工作，從而避免在養護面上有車輛通行。

3 施工質量的控制

在施工中，需要注意以下幾點：

1.施工前應做好排水和安全生產的工作，浸水的擋土墻應該在枯水的季節施工。

2.角度的選擇。雖然基底傾角越大，抗滑動穩定性能越好，但當傾角大過一定數值時，有可能出現擋土墻與地基土體一同滑動的狀況，是故，基底的傾角應當有所控制。依據《鐵路工程技術規范》中的規定：擋土墻的基底傾斜度與土質路基的比值一般不得超過2：1；與巖石地基的比值一般不得超過0.3：1。所以，傾角的選擇要根據地基的情況來決定。墻背的傾角選擇同樣是這樣的。

3.擋土墻的挖掘應當分段、跳槽開挖，并且及時的澆筑。分段長度以15m為宜，從基坑開挖以后距離完成墻身砌筑的時間不得大于15天。巖土開挖應當按照設計方案，開挖過程中，擋土墻應當及時的回填并夯實。

4 結束語

綜上可知，在重力式擋土墻的設計和施工時，要結合工作經驗與現場的實際情況，遵循設計原則，詳細分析重力式擋土墻的技術內涵，規范施工作業的流程，提升施工技術水平，保證施工質量，從而優化路網的結構，推動國民經濟的發展。

參考文獻

[1]黃澤群；重力式擋土墻施工質量與運行狀況的表征指標及快速檢測技術研究[D].西南交通大學；2014.

[2]楊志舜，葉瑛；市政工程重力式擋土墻的初探.城市建設理論研究：電子版；2012（16）.

[3]牛剛，溫亞，梁孝忠；闡述公路施工設計中所使用擋土墻的選擇[J].民營科技；2014（09）.