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公路工程抗滑挡土墙施工技术研究

2021-07-01陈长庚

运输经理世界 2021年30期
关键词:挡土墙填料墙体

陈长庚

(湖南省正邦建设工程有限公司,湖南长沙 410007)

0 引言

不同的公路工程,其施工环境、土质都存在着较大差异,故而需要针对工程的实际情况选择适合的抗滑挡土墙。同时,填料对于抗滑挡土墙具有重要影响,所以施工人员需要对填料进行科学把控,并在工程施工中尽量做到弃土再利用,以确保挡土墙结构能够与墙体材料相符,进一步加强公路工程抗滑挡土墙的质量,保障公路工程的施工安全。

1 滑坡的危害

滑坡是一种不良地质现象,是边坡因为受到外界因素的影响,而不能保证原有的力学平衡,进而致使边坡上的一些不稳定山体在其他外力或是自重的作用下,出现的突发性或是缓慢的下滑问题。如果公路工程施工中出现滑坡问题,会极大的威胁公路工程施工人员的人身安全。

为解决滑坡危害,现阶段主要是采用抗滑和减滑两种方式来加以防治。在抗滑工程中,多是采用锚固、抗滑桩或是挡土墙等手段,而减滑工程则主要是通过地表排水、地下排水或地表防渗漏等方法来加以解决。对于一些突发性的滑坡,相关人员可以迅速采取有效措施予以应对。

但针对一些产生性质复杂、危害较大,且在较短时间内无法查找到明确原因的滑坡,则需要进行全面分析,进而根据公路工程所在地的实际地质条件,滑坡的规模、类型以及稳定程度,采取可行的防治对策。需要注意的是,在公路工程施工中,为最大程度地避免滑坡危害的产生,施工前应布设好排水系统,寻找合适的抗滑挡土墙施工技术,以此切实地保障施工人员的生命财产安全。

2 抗滑挡土墙的类型

当前,抗滑挡土墙分类的依据主要是从滑坡的规模、性质、类型以及抗滑挡土墙的墙体结构、受力特征以及构筑材料等几个方面进行。如果以结构作为分类依据,则抗滑挡土墙可以分为重力抗滑挡土墙、竖向预应力锚杆式抗滑挡土墙、锚杆抗滑挡土墙、重力抗滑挡土墙、板桩式抗滑挡土墙以及加筋土抗滑挡土墙。

在公路工程施工中,若想保证选择抗滑挡土墙的科学性,还需要明确滑坡的类型、性质。通常,滑坡可以分为浅层滑坡、深层滑坡、间断性滑坡、连续性滑坡、单一滑坡以及复合滑坡。此外,公路工程的施工人员应对当地的地质情况进行全面调研,要以公路工程的实际情况以及材料供应条件进行抗滑挡土墙类型的选择,一方面可以实现对滑坡危害的有效防治,另一方面也可以减少工程支出,提高工程的经济效益。

3 抗滑挡土墙的特点

相较于普通挡土墙,抗滑挡土墙无论是在力的承载能力、方向,还是受力分布和受力作用点,都有着明显的区别。

通常,普通挡土墙的主要作用是实现对主动土的压力抵抗,抗滑挡土墙则是要削减滑坡体所产生的滑推作用力。因为滑坡所产生的剩余推力极大,如果此时滑体的刚度也非常大,中层与厚层的压力分布图样跟所产生的推力的具体滑移面成像成相对平行,同时其本身所产生的合力作用点的具体作用位置非常高,通常会使其处于滑面往上的一半的位置高度。由此可见,多数情况下滑坡推力与主动土的压力非常巨大。

鉴于此,为保证抗滑挡土墙自身的稳定性,通常会将抗滑挡土墙的墙体坡面控制在1∶0.3~1∶0.5,要求严格时,甚至还会达到1∶0.75~1∶1。因为部分公路工程需要抗滑挡土墙底部具有极强的抗滑能力,所以有时会将其设计为锯齿形或是倒坡形,以此使抗滑挡土墙的阻力得以明显地提升。此外,施工人员对于抗滑挡土墙的施工,既需要保证其能够满足工程的建设需要,也要确保当推力与压力作用于抗滑挡土墙时,挡土墙不会出现倾覆。同时,还应尽量减少墙体的材料用量。

4 抗滑挡土墙施工应遵循的主要原则

如前文所述,在公路工程施工中,对于抗滑挡土墙的选择一定要以工程的实际情况为依据,施工人员必须充分分析当地自然滑坡的类型、准确位置,同时还要考量此前每次滑坡的推力大小、规格,以及滑动面所处的位置与所形成的形状。之后还应分析当地的气候情况,要通过对所有数据的全面掌握,整合分析,然后再科学选择抗滑挡土墙。通常,抗滑挡土墙施工时可以从以下几个方面着手:

第一,如果滑坡的推力巨大,并且出现多级滑坡时,施工人员可以采用分级处理的方式来设计抗滑挡土墙;

第二,如果滑坡的中下部岩石锁口的稳定性良好,则可以将抗滑挡土墙安设在锁口位置;

第三,若滑坡规模不大,为中小型,则施工人员可以将抗滑挡土墙布设在滑坡前置处;

第四,如果施工人员发现公路、桥梁附近出现滑动面出口,并且建筑物距离滑坡前缘仍有一段距离时,则需要在建筑物附近布设抗滑挡土墙,以避免挡土墙修建中的破土施工引发滑坡问题。同时,施工人员还要预留出足够的距离在墙后,以确保填土的加载;

第五,在公路工程施工中,如果施工人员发现路堑的边坡位置出现了滑坡出口,则要科学设计抗滑挡土墙的修筑位置,施工人员应通过对滑床的具体地质情况地判断,保障设置的抗滑挡土墙能够发挥出预期的作用。

通常,如果滑坡的滑床为完整岩层,则施工人员可以通过上挡下护的防治手段来对其加以处理。但如果滑床为破碎岩层,就需要将抗滑挡土墙布设在坡脚下相对稳定的地层内部。

5 科学选择抗滑挡土墙材料

5.1 墙体材料

在公路工程施工中,若想最大程度地保障抗滑挡土墙的施工质量,在选择材料时,则需要保证挡土墙结构能够与墙体材料相符。

5.2 填料

因为土压力与填土容量成正比,填土容量增加也会导致土压力增加,但与此同时,这也会很大程度地降低摩擦力。所以在选择填料时,应首选摩擦力较大、但容量较小的填料。同时还要确保填料具有较好的抗剪强度、排水性以及透气性。鉴于以上要求,在公路工程中,施工人员都会以块石和砾石作为填料的主要组成内容。

因为挡土墙的稳固性会受到诸多因素的干扰,例如在冻胀恶化膨胀的影响下,若是黏性土的相关指标未能达到工程要求(如透水性较差、压实性不足),就会致使黏性土发生侧向膨胀的压力现象。但因为施工无法避免使用黏性土材料,所以具体施工时,可以通过加入适当比例的碎石和块石来对黏性土加以改善,以此使填料具有较好的稳定性。但需要注意的是,如果挡土墙的填料有黏性土,则应杜绝使用淤泥或膨胀土。

6 公路工程抗滑挡土墙施工的注意事项

第一,若想保证抗滑挡土墙的施工质量,在施工前,需要对滑坡的具体形变程度进行深入地了解。如果施工还没有完全开挖坡脚土体,则施工人员可以在坡度较大的临时边坡分段上进行抗滑挡土墙的布设。

第二,因为降水会直接对滑坡产生影响,故而公路工程施工应尽量避开雨季。尤其是滑坡脚基坑的开挖以及建筑物的修建,如果此时未能做好排水处理或选择在雨季施工,则会存在较大的滑坡风险。同时,因为填充挡土墙以及开挖滑坡脚基坑会对公路工程所在地的地形造成影响,所以施工人员在用水或是对地表水进行排除时,都需要加强注意,要全面考量多个环节和多方面的影响因素,以此保障施工安全,避免发生滑坡风险[1]。

第三,公路工程施工中,施工人员可以采用自上而下的方式,使用施工弃土在滑坡体的上部进行刷方减载。这一方面可以切实减小滑坡体的下滑力,另一方面也可以将弃土作为抗滑挡土墙的填料和压载体。如果施工人员发现滑坡体前缘有松散问题出现,应遵循自上而下的原则解决滑坡体的前缘。

第四,墙体是抗滑挡土墙的主体部分,是非常重要的组成内容,所以施工人员应对墙体施工加强重视,以确保其施工质量与施工安全。当挡土墙为浆砌块石和浆砌条石时,施工人员需严格遵照公路工程的施工设计进行标准化的操作,并在施工中注意对砂浆强度以及饱满度的控制,施工人员要通过严格的审核,保证砂浆与工程设计的预期相符,如此才能确保最终完成的墙体具有理想的刚度。

第五,在公路工程施工中,施工人员对于挡土墙基础的开挖要与施工设计方案完全一致。因为滑动面下的岩土稳定性极好,所以施工人员要确保开挖深度在滑动面下的岩土中,进而保障抗滑挡土墙的墙体能够发挥理想中的作用,具有较好的稳定性。

7 抗滑挡土墙施工技术分析——以某工程为例

7.1 项目背景

该工程为桥头公路工程,全长21.264km,拟建路面的高程在511~822mm。工程所在地为中低的山地形状,山坡坡度较为平缓,为12~38o,同时局部为石灰岩,山坡是陡崖。整条公路沿线覆盖了砂质黏土夹块石,厚度约为0.4~3.0m,基石层为砂岩、粉砂岩、夹泥版岩、粉砂岩、互层以及石灰岩,并且公路的路基施工位于强风化的基岩层上。

7.2 施工准确

7.2.1 材料准备

该工程砌筑石块选择具有较高的要求,既要确保石体具有坚硬的质地,无杂质,又要保证石块不出现风化或是裂纹,石块强度不得小于30MPa,最大粒径不超过5mm,厚度必须超过15cm。

该工程有着明确的合同规定:工程施工应用砂浆的砂石、水泥和水料必须要有质检报告与出厂合格证明。进场后,需要安排专人对材料进行检测,合格后方可投入工程使用。同时,检验部门还需要对人工砂予以抽检,如果发现人工砂的配比存在问题,需要及时的对其含水情况加以调整。此外,本工程是使用M7.5 砂浆来进行勾缝和砌体施工,所以还需要经过检验部门与监理人员的双重检测,必须确定配比合格、科学且适合本工程使用后,再批准施工应用[2]。

7.2.2 机械准备

正式施工前,施工人员应对计量所用器具进行调试,以确保其精准,保证搅拌机的稳定性。此外,根据施工需要提前备全所有设备,如该工程施工需要使用的施工木架、计量工具、灰桶、吊锤、铁锤以及铁铲等。

7.2.3 人员准备

施工前,施工人员也需要做好准备工作,随时待岗。根据工程需要,该工程还应设有现场的质量监督员。

7.3 施工技术

一是施工放样。施工人员要在熟读施工图纸后,明确高度、位置等相关内容,然后开展测量放样。放样结束后,即可开始进行基槽的开挖,施工中每个环节结束后,都应有质检人员对施工完成情况进行检查,检查合格后,才能允许进行下一道工序的施工。如地基检验完成后即可开始砌筑基础片石,之后逐次向上,再砌筑墙体片石。

二是完成墙背施工后,质检或是监理人员需要对隐蔽工程进行验收。确定符合工程质量要求后,即可开始墙背回填土施工。

三是在基坑开挖施工中,施工人员一定要提前对公路工程所在地的实际情况有着全面的了解,如地质地貌、地形地势、当地的自然气候以及温度等,然后根据工程的建设需要,对一些内容作出科学的调整。如岩石基础,横坡需要按照阶梯状进行挖掘作业,同时需要注意高、宽的比值应≤2∶1,阶梯间的宽度≥0.5m;若是沿墙体的横长方向施工出现纵坡时,应该沿着纵向进行阶梯式挖掘高、宽的比值应高≤2∶1,各级宽度≥1m。挡土墙的基础应该挖掘成向内的倾斜,增强其自身的抗滑能力。

四是在使用石块时,施工人员应先将其打湿,如果发现石块的表面有杂质,如水锈或是泥土等,还需要对其进行清洁。在拌制砂浆的过程中,要严格按照科学的配合比进行,并准确计量,搅拌人员不得根据个人经验随意改动配合比值。

五是开展基础砌筑时,第一层砌块的基底如果是岩石,则施工人员要将基底表面清洗干净并保持湿润,然后再按照浆厚的3~5cm 进行砌筑。如果是土质,直接进行坐浆砌筑即可。

8 结语

综上所述,在公路工程中,为避免滑坡问题带来巨大危害,可以采用抗滑挡土墙施工技术来对其加以防治。但抗滑挡土墙的类型、材料选择相对复杂,所以需要施工人员深入工程的实地情况进行地质地形的全面调研,进而制订科学的抗滑挡土墙施工方案,并要求施工人员严格依照施工计划进行标准化、专业化的施工,如此才能最大程度地保证抗滑挡土墙施工的质量,确保公路工程的安全性,并最终为人们的安全出行提供保障。

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