山區公路擋土墻設計與施工的研究

魏 汾

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

建設山區公路時，通過山區公路擋土墻的應用，可以在一定程度上緩解因地勢陡峭、地形條件復雜而造成的建設難題。山區公路擋土墻設計要求更加嚴格，施工質量控制難度更大，為進一步加強山區公路擋土墻質量，為了加強路堤和路塹邊坡的支撐，防止塌方和滑坡等危險，擋土墻發揮著不可忽視的作用，在路基施工過程中擋土墻應用廣泛。本文通過對擋土墻設計和施工的研究，希望對提升公路建設質量起到一定的幫助。

1 擋土墻設計中的基本資料和相關參數

1.1 基本資料

擋土墻的設計需重點做好以下五個方面的基礎工作：

1)了解當地的地質情況，查閱地質報告；

2)查閱地震勘探報告，了解土壤的穩定性；

3)查閱當地水文資料，保證不會因地下水而造成局部沉降；

4)對橫縱斷面和路線平面圖做到心中有數；

5)總體設計資料和構造物一覽表的梳理工作也要到位。

1.2 設計相關參數的選擇

1)如果缺少實驗數據的支持，對于山嶺重丘公路擋土墻設計中，墻背填料的物理力學性質可以參照表1的填料內的摩擦角和表2填料的容重來對其進行選擇。

表1 填料內摩擦角參考值 (°)

表2 填料的容重 kN/m3

2)按照國家規范和相關的設計標準可以對砌體容許應力、地基承載力、建筑材料容量和設計強度等做出選擇。

3)基底摩擦系數(μ)的選擇：選擇基底摩擦系數(μ)時，需了解基坑所在位置的排水情況、土質情況以及基底的粗糙程度。

4)墻背摩擦角(δ)選擇：對于墻背摩擦角(δ)的選擇，可以通過對照墻背粗糙水平以及排水狀況來選取墻背摩擦角。山地公路采用漿砌片石墻體方案且排水狀況良好時，墻背摩擦角一般取值為1/2。

2 擋土墻的選型以及布置

2.1 擋土墻材料的選取

因漿砌片石擋土墻容易就地取材、施工工藝不復雜，在公路建設當中漿砌片石擋土墻廣泛應用，這也是公路工程設計時因地制宜原則的體現。

2.2 擋土墻截面形式的確定

1)不同結構形式的擋土墻可以發揮著不同的功能，結構簡單、作業便捷的重力型擋土墻適用于高度小于5 m的情況；

2)衡重型擋土墻則適用于高度在5 m以上且地基基礎良好的情況，這樣可以通過大大降低截面面積的方式，從而達到節省建筑材料的效果；

3)在山地公路橫坡陡時，我們應采用俯斜型的擋土墻，而非仰斜型擋土墻，借此減少因結構斷面過大而導致不值得的耗資，來降低造價。

2.3 擋土墻地點的選取

1)通過路塹擋土墻的建設，減少因挖方邊坡坡度較陡，造成的多余基坑開挖工作量，這樣也可同時減少山體的損壞；

2)通過在牢靠的土層設置擋土墻，借助擋土墻的支撐功能，確保墻后以及墻頂邊坡穩定，以此可以有效控制因地質狀況不好而發生的山體土方塌方。

2.4 擋土墻的縱向、橫向布置

1)擋土墻的橫向布置：根據擋土墻各項性能指標在基礎變化位置或者墻高最大位置進行擋土墻設計，來確定基礎、斷面、排水以及埋深情況；

2)擋土墻的垂直布設：通過確定支擋路基段長度和擋土墻的結構連接方式來確定擋土墻的長度；

3)根據地形和地基的不同而改變布置方式，在墻趾地面坡度大的地方，可將擋土墻基底設置為朝內的斜坡。

3 山區公路擋土墻施工應注意的問題

通過優化工藝并加強施工組織管理，對施工過程嚴加把控，來降低質量風險和安全隱患，避開不必要的經濟損失，在現場施工環境中，我們應當注意如下六個問題。

3.1 根據實際條件制定合理的施工方案

1)我國幅員遼闊，地形復雜，需要在不同的地域采用不同擋土墻施工方案，因地制宜的建設公路擋土墻；

2)應針對現場的軟土層分布狀況做出分析，并通過水文以及地質情況來確定最終的施工方案，借此保證施工方案的合理性和可靠性；

3)嚴格按照國家標準和施工設計要求展開作業，杜絕違規操作行為的發生，從根本上保證施工工序的質量。

3.2 基底處理要點

1)山區擋土墻對地基承載力要求非常高，開挖基坑到設計標高后要對基底承載力進行檢測，只有基坑承載力滿足要求才能進行后面工序；

2)如果擋土墻地理位置處于軟土層上，通過對軟基處采用打樁處理的方案，可以達到確保地基承載力的效果，而且有效縮短施工工期。

3.3 基礎施工要點

1)需埋入沖刷線以下，大于1 m處；

2)嵌入軟巖地基深度大于0.7 m處或置于風化層以下；

3)對于修建在斜坡上的公路擋土墻，需要采用擋土墻地基防滑移的加固措施。

3.4 砌墻要求

1)砂漿:在使用砂漿前應進行配比實驗，為了保證砂漿的和易性，應采用機械攪拌并注意采用重量比配料；在施工現場通過目測檢查的方法，也可以在一定程度范圍內知道砂漿質量是否滿足施工要求；

2)砌墻工藝:砌墻的石塊應在施工之前澆水、濕潤，并確保石材表面不受污染，同時保證砌筑一層就坐漿一層，做到分層砌筑、砂漿飽滿；

3)砌筑公路擋土墻時，要設置控制標桿且掛線施工，通過經常校準標線桿來保證墻體各部分按施工設計圖進行；

4)公路擋土墻墻體應分層砌筑，各工作層之間應交錯咬合，保證結構體的整體受力，施工過程中避免砌筑上部墻體時發生沖擊振動下層結構體的情況，以減少對墻體破壞；

5)需要根據墻體的高度和土壤性質，合理設置沉降縫及伸縮縫，一般縫寬2 cm，間距10 m。

3.5 混凝土擋土墻施工要點

1)最常見的混凝土擋土墻，具有施工便捷、成型快、強度等級高等優勢，后期也不易出現明顯變形走樣等諸多問題，這讓混凝土擋土墻結構也得到了廣泛的使用；

2)做好鋼筋網、模板以及支架等材料的質量檢測和驗收工作，同時進行質量文件的實時記錄，這是在墻體進行混凝土澆筑前的必要工作；

3)混凝土澆筑應注意模板內雜物的清理，重點檢查支架的牢固程度，嚴格防止跑模，模板之間的拼縫應采用貼雙面膠或海綿條的方案進行堵漏；

4)現場施工時，應當分層澆筑擋土墻混凝土，采用振動棒分層振搗，振搗時快插慢拔，防止漏振，保證混凝土擋土墻的澆筑質量。

3.6 背墻后回填

做好擋土墻臺背回填時填料的選擇工作十分重要，通過選用抗剪性好、易排水、透水程度高且穩定性高的填料，通常應使用碎石或砂礫等優質填料填筑，嚴禁使用淤泥或腐蝕土等軟土。

4 結語

山區公路施工中，已大范圍采用擋土墻支擋防護方案，公路擋土墻是路基防護項目的重要組成部分。為了設計更為適宜的擋土墻結構形式，這就需要我們在設計及施工前做好全面的勘測、調查工作，并重視對擋土墻的截面強度以及穩固性的校驗程序。合理設計擋土墻，施工過程中高度重視注意事項，嚴把質量關，確保山區公路擋墻的安全性和穩固性。

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