高填方邊坡多級(jí)仰斜式擋墻施工關(guān)鍵技術(shù)分析

胡小英

（湖南順天建設(shè)集團(tuán)有限公司，長(zhǎng)沙 410008）

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，各類(lèi)型基礎(chǔ)工程投入比例逐漸擴(kuò)大【1，2】。項(xiàng)目高填深挖工程難以避免，為了保證工程建設(shè)中坡體的相對(duì)穩(wěn)定性，減小土石方工程量以及雨水對(duì)坡體的沖刷作用，一般情況下均需設(shè)置支擋工程，尤其在山區(qū)更為明顯。擋土墻結(jié)構(gòu)形式較為簡(jiǎn)單，就地取材方便、施工速度較快且外觀效果較好。重力式擋土墻作為支擋工程中最為廣泛應(yīng)用的一種類(lèi)型，一直被投入到各類(lèi)型基礎(chǔ)工程建設(shè)中【3～5】。本文以一項(xiàng)坡面最大高度約為40m 的擋墻工程作為研究對(duì)象，著重分析多級(jí)仰斜式重力擋墻的施工關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制難點(diǎn)。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

擬建焚燒廠備用水池高填方擋墻位于固體廢棄處理場(chǎng)綜合水泵房以西3 座小山之間的山谷地帶。黑壩水庫(kù)緊鄰備用水池，位于其西北面，水位受季節(jié)影響介于64～72m。場(chǎng)地現(xiàn)狀地形標(biāo)高最低位置在66m 左右，需填方至備用水池設(shè)計(jì)池壁頂標(biāo)高（103.50m）并增設(shè)擋墻保證填方的穩(wěn)定性。項(xiàng)目擋墻施工坡面最大高度約為40m，擋墻長(zhǎng)約155m（立面布置詳見(jiàn)圖1）。擋墻基礎(chǔ)奠基于花崗巖層之上，設(shè)計(jì)方案采用“多級(jí)仰斜式擋墻支護(hù)形式”并設(shè)置鋼筋混凝土柔性基礎(chǔ)。

2.2 工程自然地理?xiàng)l件

圖1 多級(jí)仰斜式高擋墻立面布置示意圖（單位：m）

根據(jù)焚燒場(chǎng)勘察報(bào)告，場(chǎng)區(qū)內(nèi)的埋藏地層由上至下為：耕土、砂質(zhì)黏性土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（＜26m 高擋墻持力層）和中風(fēng)化花崗巖（≥26m 高擋墻持力層）。地下水類(lèi)型分為填土及第四系土層中的孔隙潛水和下伏基巖中的基巖裂隙水。

2.3 多級(jí)仰斜式高擋墻基礎(chǔ)開(kāi)挖控制要點(diǎn)

清表施工時(shí)，斜坡地段應(yīng)切臺(tái)階，臺(tái)階寬高不小于2∶1。擋墻漿砌塊石尺寸應(yīng)不小于0.5m×0.5m×0.5m。擋墻墻背坡面為折線，因?yàn)閾鯄ψ畲蟮讓捪拗圃?8m，故標(biāo)高75m 以上部分坡比 1∶0.3，標(biāo)高 75m 以下部分坡比 1∶0.3～1∶0.38。漿砌擋墻基礎(chǔ)持力層（花崗巖）實(shí)際開(kāi)挖情況可對(duì)基礎(chǔ)形式酌情調(diào)整：如遇到凸起的孤石可保留，其周?chē)璨贾娩摻睿划?dāng)基巖完整且開(kāi)挖困難時(shí)，基礎(chǔ)可以分臺(tái)階開(kāi)挖，每級(jí)臺(tái)階不小于6m，并設(shè)2∶1的逆坡。

2.4 多級(jí)仰斜式高擋墻砌筑控制要點(diǎn)

擋墻因沿山坡砌筑，考慮擋墻墻身沿山體砌筑高度10～40m，施工時(shí)根據(jù)標(biāo)高分層施工，先施工深基礎(chǔ)部分，然后向兩端推進(jìn)，擋墻臺(tái)背回填，墻體、基礎(chǔ)同時(shí)分段進(jìn)行施工。為增強(qiáng)高填方擋墻的整體穩(wěn)定性，防止填土沿原地面形成貫通滑動(dòng)面，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在原地面處（切臺(tái)階后）每隔30m 左右設(shè)置1 道斷面尺寸為1.5m×2m 的M10 漿砌片石抗滑齒槽。根據(jù)坡度的不同，抗滑齒槽在平緩區(qū)段可適當(dāng)埋深0.5m，較陡位置無(wú)需埋深處理。擋墻除焚燒場(chǎng)備用水池高填方擋墻外均設(shè)置伸縮縫，間隔20m。

擋墻外立面為弧形，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣，采用基礎(chǔ)預(yù)埋的鋼構(gòu)件定位，坡面采用鋼管根據(jù)設(shè)計(jì)線型與預(yù)埋件焊接連接，以確定擋墻外立面線型。多級(jí)仰斜式高擋墻施工現(xiàn)場(chǎng)詳見(jiàn)圖2。

圖2 多級(jí)仰斜式高擋墻施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景圖

2.5 多級(jí)仰斜式高擋墻臺(tái)背回填挖控制要點(diǎn)

仰斜式高擋墻由于其自身仰斜角度造成墻后填方不容易夯實(shí)的問(wèn)題尤為突出。故需將墻后回填作為施工關(guān)鍵重點(diǎn)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。墻背回填采用二片石、石渣分層回填碾壓。在下部，填土與擋墻之間寬度小于3m 的位置，仍采用人工碼砌；隨著干碼區(qū)標(biāo)高提高，填土與擋墻之間寬度大于3m 后，改為分層碾壓。干碼區(qū)和分層碾壓層之間，鋪設(shè)土工格柵+反濾土工布，防止分層碾壓細(xì)料落入干碼層。碾壓時(shí)，分層填料與擋墻之間距離不小于50cm，防止壓路機(jī)碰到墻身，以及填料對(duì)擋墻產(chǎn)生擠壓。分層碾壓填料與擋墻墻身之間仍采用人工碼砌。

高填方擋墻后方采用級(jí)配良好的石渣壓實(shí)。塊石空隙采用全風(fēng)化砂土充填以至密實(shí)。填土分層填筑，分層碾壓，采用22t 振動(dòng)碾壓機(jī)械。鋪填厚度每層約30cm，施工前組織了試驗(yàn)段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定每層土的碾壓遍數(shù)和土石的含水量。填筑區(qū)主要為風(fēng)化層次不等的巖土，而非黏性土，現(xiàn)場(chǎng)采用沉降差檢測(cè)法對(duì)壓實(shí)情況進(jìn)行檢測(cè)。沉降差檢測(cè)法是指鋪填壓實(shí)完之后，測(cè)定壓實(shí)層表面的測(cè)點(diǎn)采用標(biāo)準(zhǔn)噸位的壓路機(jī)碾壓前后的高程差即沉降差，用以評(píng)價(jià)壓實(shí)質(zhì)量的方法。沉降差值控制在3～5mm。根據(jù)填土厚度以及地表建(構(gòu))筑物、道路地基承載力要求，將強(qiáng)后填土進(jìn)一步細(xì)化分區(qū)，填土壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)同時(shí)滿足建(構(gòu))筑物及道路地基承載力相關(guān)要求。對(duì)于采用樁基礎(chǔ)區(qū)塊，填料應(yīng)有所區(qū)別，宜以小塊碎石或細(xì)粒砂性土填筑，以便于后續(xù)樁基施工。擋墻施工與擋墻后方的施工同時(shí)進(jìn)行，在實(shí)施墻背回填土夯實(shí)前，擋土墻體強(qiáng)度必須達(dá)到75%以上。

2.6 地下水施工控制

2.6.1 填方內(nèi)排水

因本工程場(chǎng)地位于山腰，為避免巖層裂隙水對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定造成影響，需根據(jù)裂隙水位置、水量大小等設(shè)置一定排水盲溝，將水通過(guò)分盲溝導(dǎo)至主盲溝有組織排至場(chǎng)外。地表匯水通過(guò)地面截排水溝處理，排水盲溝僅處理填方區(qū)內(nèi)水體以及山體地下水。在備用水池填方區(qū)內(nèi)設(shè)置排水盲溝（土工布包裹砂卵石），沿?fù)鯄蓚?cè)山體各設(shè)置1 條盲溝，坡率5%；擋墻中間的底部也設(shè)置1 條盲溝，通過(guò)支溝與兩側(cè)山體處的盲溝相連。盲溝主溝尺寸1.5m×1.5m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形在必要部位設(shè)置排水支溝，支溝尺寸1.0m×1.0m。穿過(guò)擋墻的盲溝用2 根直徑500mm 的PE 管代替，盲溝管需鋼筋混凝土全包保護(hù)，保護(hù)層厚度20cm。空間位置應(yīng)高于黑壩水庫(kù)最高水位，具體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活調(diào)整；對(duì)于勘察報(bào)告中所提泉眼泉水，根據(jù)泉眼流量設(shè)置專(zhuān)門(mén)排水盲溝進(jìn)行處理；擋墻應(yīng)設(shè)置泄水孔，泄水孔的排數(shù)和間距應(yīng)根據(jù)擋墻高度以及排水盲溝的位置進(jìn)行確定，主要為2.5m×2.5m 梅花形布置，墻后設(shè)置透水層和反濾層。

2.6.2 坡面排水

為防止降雨對(duì)坡面的沖刷，建議在擋墻坡頂及兩側(cè)設(shè)計(jì)截水溝，坡頂截水溝可與道路排水溝結(jié)合考慮。截水溝宜建在自然坡面上，以避免填土均勻沉降造成影響；在平臺(tái)設(shè)置排水溝，平臺(tái)排水溝與截水溝相連；根據(jù)場(chǎng)地坡度設(shè)置排水溝以及平臺(tái)截水溝，并接入整個(gè)場(chǎng)區(qū)的排水系統(tǒng)中。

3 結(jié)語(yǔ)

多級(jí)仰斜式重力擋墻工程不僅依靠自重平衡墻后土壓力，通過(guò)自身結(jié)構(gòu)剛度來(lái)提高坡體的穩(wěn)定性，還能消減放坡帶來(lái)的土石方工程量，增大優(yōu)化土地資源的合理利用空間，節(jié)約工程成本，是國(guó)內(nèi)發(fā)展最為完善的支擋結(jié)構(gòu)。本文以長(zhǎng)沙市生活垃圾深度綜合處理（清潔焚燒）項(xiàng)目高擋墻工程為背景，著重闡述了山谷高填方區(qū)擋土墻的施工應(yīng)用過(guò)程控制關(guān)鍵點(diǎn)。工程項(xiàng)目目前已成功實(shí)施，取得了較好的應(yīng)用效果（見(jiàn)圖3），表明高擋墻施工關(guān)鍵控制分析要點(diǎn)的準(zhǔn)確性，可為同類(lèi)型高擋墻工程提供經(jīng)驗(yàn)參考，具有廣泛的社會(huì)效益和應(yīng)用前景。

圖3 多級(jí)仰斜式高擋墻完工實(shí)景圖