淺析山區(qū)公路擋土墻設(shè)計(jì)中的一些問題

梁江悅

我國當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，注重的是先修路，所以我國公路建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，而且在公路路基項(xiàng)目的建設(shè)中，擋土墻已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到路堤和邊坡的支撐中，在一定程度上可以有效保證路基邊坡的穩(wěn)定性，也會(huì)防止水流對(duì)路基產(chǎn)生不良影響，同時(shí)在公路的塌方和滑坡中也被廣泛應(yīng)用，擋土墻起到十分重要的作用。但是為了保證整體公路的穩(wěn)固性，需要對(duì)擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證擋土墻的質(zhì)量，而且擋土墻的形式也是多種多樣，需要根據(jù)實(shí)際的路基情況選擇不同樣式的擋土墻，能夠有效防止水流對(duì)路基的沖刷。

1 擋土墻設(shè)計(jì)中應(yīng)用的基本資料和設(shè)計(jì)參數(shù)

在對(duì)擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要具備的基本資料有：基本的地質(zhì)材料（工程地質(zhì)勘測報(bào)告等），路線平面圖和橫斷面圖等，以及相關(guān)的水文資料和對(duì)整體公路的設(shè)計(jì)資料。而且擋土墻的形式也是多種多樣的，按照墻體使用的材料，包括：混凝土材質(zhì)、鋼筋混凝土擋墻、木質(zhì)擋墻鞥；結(jié)構(gòu)形式也是有重力式、懸臂式、錨桿式等各種形式。因此，對(duì)于擋土墻方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要與實(shí)際的工程技術(shù)有機(jī)聯(lián)系起來，要確定實(shí)際的公路施工情況，保證整體施工的合理性，然后根據(jù)實(shí)際的工程情況確定設(shè)計(jì)方案，對(duì)擋土墻的類型進(jìn)行選擇。在對(duì)山區(qū)公路的實(shí)施建設(shè)中，由于所處的環(huán)境條件相對(duì)比較復(fù)雜，地勢也就更加陡峭，對(duì)于擋土墻的應(yīng)用范圍十分廣泛，通過利用擋土墻對(duì)路基防護(hù)工程進(jìn)行保護(hù)支撐。

2 擋土墻設(shè)計(jì)遵循的原則

擋土墻的應(yīng)用主要是為防止路基填土或者是土體坍塌而修筑的承受土體壓力的構(gòu)造物，擋土墻由于采用的形式不同，其修筑的費(fèi)用相對(duì)較高，需要根據(jù)路基工程的實(shí)際情況進(jìn)行擋土墻的選擇。擋土墻的設(shè)計(jì)原則需要遵循以下幾點(diǎn)：

（1）擋土墻設(shè)計(jì)采用的是“容許應(yīng)力法”對(duì)擋土墻進(jìn)行計(jì)算，但是根據(jù)當(dāng)前交通部門頒布的《公路擋土墻設(shè)計(jì)施工規(guī)范》中有關(guān)的規(guī)定，擋土墻采用分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)法進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此，對(duì)于擋土墻的設(shè)計(jì)，需要遵循該項(xiàng)設(shè)計(jì)原則和規(guī)定。

（2）擋土墻具備一定的極限承載狀態(tài)，當(dāng)其承受能力達(dá)到以下其中任何一種極限狀態(tài)時(shí)，說明超過了實(shí)際承載的能力。一是擋土墻的其中一部分已經(jīng)失去平衡，二是擋土墻自身的構(gòu)件材料由于超過所能夠承受的強(qiáng)度而被破壞或者損傷，過量的承重導(dǎo)致構(gòu)件變形，說明已經(jīng)不能承受該種重量，三是擋土墻的整體結(jié)構(gòu)已經(jīng)喪失了穩(wěn)定性。

（3）擋土墻具備正常承載力達(dá)到的極限狀態(tài)，如果超出正常的承載力，就會(huì)發(fā)生變形，會(huì)出現(xiàn)外觀發(fā)生變形的問題或者是局部出現(xiàn)裂縫也會(huì)嚴(yán)重影響到其正常使用的狀態(tài)。

3 對(duì)擋土墻形狀選擇的要求

3.1 對(duì)擋土墻使用材料的選擇

漿砌片石擋土墻選擇的材料容易獲得，而且施工簡便，該種擋土墻的應(yīng)用范圍比較廣，在山區(qū)公路的建造過程中，應(yīng)用到的石料資源比較多，當(dāng)修筑的擋土墻高度≤10m時(shí)，需要根據(jù)山區(qū)的實(shí)際情況，采用漿砌片石進(jìn)行修筑，能夠在安全方面有保證，而且滿足一定的經(jīng)濟(jì)要求。

3.2 擋土墻截面形式選擇

根據(jù)擋土墻自身的結(jié)構(gòu)類型和自身所具備的特點(diǎn)，當(dāng)墻高＜5m時(shí)，通常采用的是重力式擋土墻，也能夠有效發(fā)揮其作用，保證了施工的便利。而且山區(qū)公路地面橫坡本身比較陡峭，采用仰斜式擋土墻，墻高就會(huì)增加很多，斷面面積也會(huì)有所增加，會(huì)嚴(yán)重造成對(duì)材料的浪費(fèi)，需要采用最基本的俯斜式擋土墻，該種擋土墻就更加經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)于仰斜式墻，通常被應(yīng)用到路暫墻或者是墻址的位置，能夠保證墻體的深度，如果修筑墻體的地基條件較好，通常采用衡重式擋土墻，能夠在一定程度上減小截面面積，也會(huì)節(jié)省材料。

3.3 對(duì)擋土墻修筑位置的選擇

在公路修建的過程中，如果挖方部位的邊坡比較陡峭時(shí)，通常需要采用路塹式的擋土墻，在一定程度上可以降低邊坡高度，減小對(duì)邊坡的開挖，避免對(duì)山體平衡的破壞。而且當(dāng)上體地質(zhì)不好時(shí)，還能夠?qū)碌貛У耐馏w進(jìn)行支擋，對(duì)于山坡?lián)跬翂π枰拗诨A(chǔ)比較穩(wěn)固的位置，而且墻的高度需要保證墻頂以上邊坡的穩(wěn)固性。另外，對(duì)于沿河公路的建設(shè)，需要結(jié)合河流的實(shí)際情況進(jìn)行布置，在修筑擋土墻之后，需要保證水流的暢通，不至于造成對(duì)河道的擠壓而引起對(duì)局部的沖刷。

3.4 對(duì)擋土墻位置的布置

在對(duì)擋土墻進(jìn)行布置的過程中，需要確定擋土墻的墻長，注重?fù)跬翂推渌恍┙Y(jié)構(gòu)物的有效銜接，在路肩擋土墻內(nèi)可以嵌入石質(zhì)的路塹，要注重與周邊路面的有效連接，防止對(duì)路面進(jìn)行回填之后，回填土從一些縫隙中流出，需要在土墻之間設(shè)置隔墻或者是接頭墻。而且當(dāng)擋土墻與路塹邊坡銜接時(shí)，需要將墻高再降低，這樣邊坡不會(huì)深入到邊溝內(nèi)，也能夠保證各個(gè)方向土體的有效連接。同時(shí)對(duì)于各段擋土墻基礎(chǔ)的布置，當(dāng)墻址地面有縱坡時(shí)，擋土墻的基底就需要做成不大于5%的縱坡，但地基為巖石時(shí)，為了能夠減少對(duì)邊坡的開挖，可以將其做成臺(tái)階形狀的，這樣也可以保證整體布局的完整性。

3.5 對(duì)擋土墻土壓力的計(jì)算和應(yīng)用

對(duì)于擋土墻的設(shè)計(jì)一定要經(jīng)濟(jì)合理，才能夠保證對(duì)整個(gè)公路的有效支撐，為了能夠正確計(jì)算土壓力，需要對(duì)土壓力的大小和方向分布進(jìn)行計(jì)算，而且土壓力的計(jì)算和應(yīng)用是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的問題，十分重視墻身、填土和地基之間的共同作用，通常采用的土壓力計(jì)算公式為：Ea=1/2γ H×2Ka，該公式是主動(dòng)土壓力、土密度和擋土墻高之間的關(guān)系，Ka為主動(dòng)土壓力的系數(shù)。在對(duì)擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要保證其自重和外荷載作用下墻體不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)和傾覆，要保證墻身的足夠強(qiáng)度，通常采用滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算和強(qiáng)度驗(yàn)算的方式對(duì)擋土墻自身所承受的壓力進(jìn)行計(jì)算。

4 針對(duì)山區(qū)公路擋土墻修筑采取的措施

4.1 做好對(duì)地基的加固

對(duì)于擋土墻工程的修筑，為了能夠減輕基底的應(yīng)力，增加路基基底的穩(wěn)定性，在墻址的位置處修筑一臺(tái)階，可以將基底拓寬，修筑的臺(tái)階寬度不能＜20cm；另外，土體的土層也是分為很多種類型，如果出現(xiàn)軟弱土層時(shí)，可以采用砂礫、碎石和礦渣等的質(zhì)量較好的材料進(jìn)行填土，要能夠充分滿足設(shè)計(jì)要求。

4.2 注重對(duì)縫隙位置的設(shè)置

由于地基的不均勻沉降會(huì)造成大范圍墻體的開裂，會(huì)出現(xiàn)很大的縫隙，需要按照墻高和地基的變化情況，對(duì)縫隙位置進(jìn)行設(shè)置，減少因收縮硬化和溫度造成裂縫的產(chǎn)生，對(duì)于沉降縫隙的設(shè)置，需要每隔10～15m設(shè)置一道，縫隙內(nèi)可以用瀝青竹絨或?yàn)r青木板等的材料，將縫隙內(nèi)部填滿。

5 山區(qū)公路擋土墻施工需要注意的問題

對(duì)于山區(qū)擋土墻工程的施工，需要通過對(duì)施工工藝的不斷優(yōu)化，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)施工的組織管理，通過降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，避免發(fā)生一些不必要的經(jīng)濟(jì)損失。在現(xiàn)場施工環(huán)境中，需要注意的問題有：

（1）山區(qū)擋土墻的施工對(duì)地基的承載力要求很高，在對(duì)地基進(jìn)行開挖之后，需要對(duì)基底的承載力進(jìn)行檢測，在滿足基本要求之后開始后續(xù)的工作。

（2）對(duì)擋土墻進(jìn)行砌墻的過程中，需要使用砂漿提前進(jìn)行配比實(shí)驗(yàn)，在攪拌的過程中要注意配比量的分配，保證砂漿質(zhì)量滿足一定的施工要求。對(duì)于砌墻的石塊，需要確保施工之前提前進(jìn)行澆水和濕潤，確保材料的表面不會(huì)受到任何污染。還需要對(duì)擋土墻分層砌筑，保證結(jié)構(gòu)的整體受力。

（3）針對(duì)混凝土擋土墻的施工，需要提前做好對(duì)鋼筋網(wǎng)、模板以及支架等材料的質(zhì)量檢測，同時(shí)對(duì)質(zhì)量文件進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，保證混凝土澆筑前的各種工作，另外，混凝土澆筑需要對(duì)模板內(nèi)的各種雜物進(jìn)行清理，防止模板之間的拼縫部位出現(xiàn)堵漏。

（4）后期的擋土回填工作也十分重要，需要采用材質(zhì)較好的填料，要抗剪性好，而且容易排水，利用一些碎石或砂礫等優(yōu)質(zhì)材料填筑，保證填筑的穩(wěn)固性。公路擋土墻墻體需要分層砌筑，而且各個(gè)工作層之間需要交錯(cuò)，需要保證整體施工中，墻體不會(huì)受到任何結(jié)構(gòu)的沖擊振動(dòng)，相應(yīng)減少對(duì)墻體的破壞。

6 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前在山區(qū)公路的施工中，在很大范圍內(nèi)采用的是擋土墻防護(hù)方案，而且擋土墻作為路基最重要的防護(hù)部分，需要具備較好的結(jié)構(gòu)形式，需要在設(shè)計(jì)施工之前做好全面的勘測工作。同時(shí)對(duì)擋土墻的截面強(qiáng)度和穩(wěn)固性進(jìn)行驗(yàn)證，合理設(shè)計(jì)擋土墻，嚴(yán)格把握擋土墻的質(zhì)量，確保山區(qū)公路擋土墻的安全性和穩(wěn)固性，注重對(duì)擋土墻的選型和位置布置。