路基陡峭地段施工管理及关键技术研究

李东阳，程 宏，张传宝，王少凡

（中建七局安装工程有限公司，河南郑州 450000）

挡土墙在公路工程施工过程中，其主要作用是为了将山坡或者是路基填土进行稳固，保障其不会因为失去稳定性而造成安全问题。当前在路基工程施工的过程中，根据挡土墙的施工类型不同，可以将其划分为三种，分别是扶壁式挡土墙、悬臂式挡土墙以及重力式挡土墙。

1 衡重式挡土墙

1.1 衡重式挡土墙的概念

在工程施工中利用挡土墙，基本上是利用就地取材的方式，施工过程比较简单、工期也比较短，但是它对于路基的承重力要求是很高的。悬臂式挡土墙截面尺寸小、工作面较大。在工程中利用衡重式挡土墙，其最为基础的方式是利用中心后移与填土重力与土体测压力进行抵抗，从而完成挡土墙设计[1]。所以也对路基的称重力要求比较高。以此在公路路基工程陡峭地段衡重式挡土墙施工安全管理及其关键技术的研究是为了保障公路的整个工程建设的安全性得到保障的重要措施。

1.2 衡重式挡土墙的特点

施工中需要充分的将其施工便利性特点发挥出来，此外，该技术在使用中可以根据实际需求从所处的地段选取材料，更是是十分方便。应用该技术，可以提高工程施工质量，保障工程施工进度[2]。

1.2.1 形式简单、施工方便

衡重式挡土墙主要是通过使用块石、片石、混凝土等简单的原材料搭建的一个简单的梯形，没有复杂的工序和烦琐的造型，在施工过程中形式是简单的，而且操作的工序是很方便的。

1.2.2 就地取材

不需要后期再进行重新选取材料搭建挡土墙。可以就地取材，从某种程度上，可以很好的降低成本支出。

1.2.3 适应性强

衡重式挡土墙在施工环节，能够借助于填土重量，将整体重心向后方移动，均匀分布基底应力，强化挡土墙自身的稳定性能。

2 公路路基工程陡峭地段采取衡重式挡土墙的必要性

公路建设是十分复杂的一个过程，尤其是在陡峭地段如何提高公路的路基安全性是公路建设工程需要考虑的关键问题。衡重式挡土墙技术在公路陡峭地段或者一些山区是经常会被用到的。因为衡重式挡土墙可以防止公路边坡的塌陷或者水土流失，防止不必要的事故的产生，而且因为形式简单、就地取材和节约成本的特点也十分的便于施工，所以在整个公路路基建设过程中被广泛的使用。

3 衡重式挡土墙常见的破坏形式

在公路工程建设中，衡重式挡土墙是应用最为广泛的施工措施，因为地质条件、外界环境以及使用年限等多重因素影响，导致挡土墙存在的稳定性丧失等危害[3]。常见的衡重式挡土墙破坏形式可以划分成为五类，详细如下所示：

3.1 稳定性丧失

当前衡重式挡土墙出现稳定性问题的形式基本上可以划分成为两种：①基础滑动破坏；②倾塌性破坏。基础滑动破坏问题的出现，主要是因为挡土墙不具备良好的抗滑能力。当受到外部环境影响而破坏掉挡土墙基础滑动的时候，挡土墙本身便会表现出整体性位移，但是这种情况下，挡土墙的底部位置和顶部位置位移差距相对较小[4]。在不同的分界位置，衡重式挡土墙的位移量不同，所产生裂缝和错位也有所差异。若是衡重式挡土墙具有比较大的移动量时，受到挡土墙保护的危险边坡体会出现很大的裂缝，并且随着时间的推移，裂缝也不断扩大，甚至向下移动。倾塌性破坏问题的出现，主要是因为挡土墙缺少充足的抗倾覆力矩。当衡重式挡土墙发生倾塌性破坏时，其主要表现形式是以挡土墙的一面作为绕动轴完成转动，其最大的特点是顶部位置的移动量比墙体底部位置的移动量小很多[5]。当发生挡土墙倾塌性破坏的时候，其外界影响因素也有所差异，纵向位置出现转动量差异的截面将会形成一分界面，同时出现开裂问题得到断裂面。

3.2 基础不均匀沉降问题

衡重式挡土墙出现基础不均匀沉降的原因，主要是因为挡土墙底部位置缺少足够的竖向承载力，与挡土墙的墙趾相靠近的竖向压应力值普遍的要比地基承载能力高很多。在软弱地层中，衡重式挡土墙更加容易出现基础不均匀沉降问题。软土地基具有高含水量和强压缩性等特点，外界荷载影响重力式挡土墙，势必会造成地基发生很大的沉降幅度[6]。若是挡土墙拥有较大的总体沉降幅度，必然也会增加基础不均匀现象。因为衡重式挡土墙本身结构形式以及外部环境出现变化，逐渐呈现出不均匀的现象，基础位置便更加容易出现沉降不均匀现象。

3.3 挡土墙自身破坏问题

衡重式挡土墙墙体出现自身破坏问题的时候，其主要原因是建设挡土墙时所使用的材料强度没有达到规定标准，换言之，挡土墙所承受的压力已经远远超出墙体材料自身所能够承受的压力。衡重式挡土墙具备三种不同类型的荷载形式，分别为主力形式、附加力形式、特殊力形式，在新的荷载组合之下，想要提升挡土墙承载能力，可以在设计阶段以材料容许力与提高系数之间的乘积为依据，完成设计。

3.4 沿软弱层破裂面滑动破坏

衡重式挡土墙出现沿软弱层破裂面问题时，归根究底是挡土墙基底以下位置的岩体剪切强度不高，另外，在基底位置之下的软弱夹层同样也会导致该问题出现。这种形式的破坏将会导致破裂面，使软弱层位置的夹层发生滑动。当挡土墙基底以下位置出现了沿软弱夹层滑动破坏的时候，挡土墙便会发生移动，这种位移特点是整体滑动。若是挡土墙的沉降不够显著，墙体没有出现任何裂缝，这种破坏便呈现出边坡滑动的特征。

3.5 其他形式的破坏

挡土墙所处的环境具有比较复杂的地质环境，并且受到多种外部环境影响，建设完成的挡土墙结构具有多种多样的形式以及不同的荷载，都会破坏挡土墙，使挡土墙发生伸缩缝错开、砂浆松动、墙顶面开裂、墙面渗水等多种问题。这几种问题也是最为常见的破坏方式，并且其出现具有组合性，需要施工人员强化对这些危害的预防与治理能力。

4 衡重式挡土墙施工安全管理及其关键技术研究

4.1 衡重式挡土墙施工关键技术研究

挡土墙在设计时一方面要遵循“分项安全系数极限状态”的原则，另一方面要遵循“恢复自然、生态环保”的原则[7]。不同的挡土墙的设计方法和施工的方式是不一样的。整体来说，挡土墙的设计流程是首先要确定挡土墙的面坡，以此来提高挡土墙设计的合理性。然后再确定挡土墙背坡，之后通过土压力计算来测试挡土墙的承受力，确定稳定性和抗倾覆能力的基础上去进行确定挡土墙的设计方案。

不同的挡土墙要采用不同的施工技术，衡重式挡土墙施工技术是要对挡土墙的起点、中点和重点进行标注，然后在挖掘过程中人工和机械相结合，提高施工效率的基础上也要防止水的渗透。在挖掘之后搭建出一个梯形。然后要从低到高进行三次浇筑来稳定这个挡土墙。

4.2 衡重式挡土墙施工安全管理

（1）专职人员巡查。公路路基的工程不是建设完就可以的，需要对于这个路基建设的每一个环节进行定期定时的检查。在衡重式挡土墙施工建设成之后，要安排专业的技术人员进行巡查，发现安全隐患或者问题及时的做出反应，去纠正或者改进，保证衡重式挡土墙的使用质量。

（2）施工过程中的细节处理。在衡重式挡土墙施工的过程中需要挖土或者搭建这些过程，一定要注意在操作过程中保证所挖地的土壁的稳定性，防止出现土地倾塌等现象，造成重大的经济损失和人员的损害。而且在这个过程中一定要注意排水工程。工程建设使用大量的水也会产生水的排放问题。

（3）施工场地的道路清理。施工场地的道路清理不是单单指卫生和施工材料的摆放。更重要的指的是道路交通的清理。要保证车辆可以安全的通行也要保证车辆的通行不耽误工程的进度。避免因为车辆的不干净或者自身排放的尾气造成的对周围环境的污染现象。

（4）护栏杆的重要性。在陡峭地段的公路路基建设过程中采取衡重式挡土墙施工，一定要做的就是周围的护栏的建设。防止因为工程的实践对周围误入或者靠近行走的人或者车辆造成危险。而且要准备一定数量的施工扶梯，供施工工人使用，并且做好防护措施，防止他们在建筑过程中出现安全隐患。

5 结语

对公路路基破坏主要是整体滑移破坏、边坡崩塌破坏和支挡结构物破坏这三种破坏形式。公路路基工程中采用挡土墙来进行防护，能够稳定路基，降低公路滑坡危害，延长公路的使用寿命。衡重式挡土墙因为自身的特点和独有的优势在工程施工过程中广泛的使用，对于这个工程构造物使用过程中技术的研究和安全管理是能够保证公路路基，尤其是陡峭路段的安全性和防止出现一些危险事故的有效理论支持。