探究公路工程中的挡土墙加固施工技术

郑正富

摘 要：随着国内外公共基础建设的大面积开展，路基建设过程中及施工完成后公路的安全性和稳固性越来越重要，如何解决路基两侧滑坡隐患尤为关键。挡土墙技术的出现有效地解决了这一问题，大大提升路基两侧土体的稳定性，保障公路施工质量及安全性。本文从挡土墙的分类及特点入手，根据施工经验提炼挡土墙加固施工的技术要点，并探讨其在公路工程中的重要意义。

关键词：挡土墙加固技术;公路工程;技术要点;实际应用

0 引言

在公路工程施工过程中， 挡土墙加固施工是保证公路地基稳定的必要技术手段，能够通过自身作用支撑山坡土体以及路基填土使其结构稳定，增强路堤边坡稳固程度，进而保证公路施工过程的顺利进行。挡土墙还能减少土石方工程量和占地面积，防止水流长时间冲刷造成路基损坏，对路基起到保护作用，为公路施工质量奠定坚实基础。

1 挡土墙作用原理概述

公路工程施工过程中，滑坡问题对于地基稳定性威胁极大。边坡是具有一定坡度地形的斜坡式地质状态，为公路地基两侧常见地质形态，其力学胁工地施工人员的生命以及财产安全。目前针对滑坡问题，主要有抗滑和减滑两种技术手段，抗滑包括引流排水、锚定加固、抗滑桩及挡土墙等处理方法，起到对土体施加支撑力提高其稳定性的作用;减滑包括地表及地底引流排水、地表防水、地表防渗漏等处理方法，主要通过降低土体自身含水率，来起到土体内部摩擦阻力，使得土体状态趋于稳定。

为了防止施工过程中中型及小型滑坡的发生，目前应用最为广泛的处理方式是抗滑防土墙。根据滑坡类型、及墙体结构和材料的不同，防土墙有加筋式、重力式、板桩式、锚杆式及竖向预应力锚杆式等多种形式。防土墙为受支撑土体提供了一系列一定大小、方向及分布的支撑力，其作用于土体的合力能够抵消掉坡形土体下滑的重力及推力，从而实现稳定土体的效果。不同类型的滑坡，需要选择不同的抗滑挡土墙。选取何类型的抗滑挡土墙，应根据滑坡的性质、类型、然地质条件、当地的材料供应情况等进行综合分析，合理布设公路工程中的挡土墙，在满足工程需求的同时尽量降低造价成本。

2 挡土墙加固施工技术要点

2.1 挡土墙力学参数特点

一般来说，滑坡土体的残余推力大，普遍大于主动土压力。刚性较高的中厚滑动体的压力分布为矩形，推力方向平行于滑动面，合力作用点位置较高，位于高于土体墙面的1/2高度。为满足挡土墙防滑稳定的需求，墙面坡度一般设置为1：0.3～1：0.5范围内，最低可至1：0.75～1：1坡度。为了提高挡土墙底部的防滑能力，常将其基底做成倒坡或锯齿状。此外，安装墙壁后可以在墙后设置1 m～2 m厚度的支撑平台，对其结构进行加固稳定，以防翻倒。

2.2 挡土墙施工设计原则

挡土墙的施工设计应根据实际情况进行具体分析及确定，一般遵循以下几点原则： （1）中、小型滑坡一般将挡土墙设置在滑坡前缘;（2）多级或滑坡推力较大时需分级设置挡土墙;（3）滑坡某些部位存在稳定岩层锁口时可将挡土墙设置在锁口处;（4）若滑动面出口在路桥、建筑等重要构筑物附近，且滑坡前缘距构筑物存在一定距离时，应将挡土墙尽量靠近建筑物设置，以便墙后留有余地填土加载，增加抗滑力，防止修建挡土墙的基础开挖进一步诱发滑坡体活动;（5）当滑面出口在公路工程路堑边坡上时，需根据地质情况决定其设置位置。滑床为完整岩层时采用上挡下护，若滑床为破碎岩层，不宜在其上设置基础，则将挡土墙设置于坡脚下方土层稳定区域。

如图1所示为实际施工过程中挡土墙设计案例，在此情况下，锁口处以下部分滑体另作处理，或另设抗滑挡土墙等整治工程。

3 挡土墙加固施工技术在实际公路工程中应用

挡土墙加固施工过程通常有勘察测量、明挖基坑、墙体砌筑（基础、墙身、排水管、回填）等几个步骤。在某二级公路挡土墙施工案例中，其工程量为510.6 m3，根据现场工况条件选用仰斜式路堤挡土墙模式。在挡土墙加固施工中注意以下要点：

3.1 测量与标识

根据公路工程里程数、施工规模和土层含水情况，计算基准线控制点及基坑开挖控制点的坐标值并以上白灰标识。

3.2 开挖基坑及清理

基础挖掘需用挖掘机配合人工，最好在专门人员的指挥下，一段一段地依次开沟。如果基础开挖高出机器基础设计高度10 cm，则应重新进行测量和安装。开挖正确无偏差时，工人先清理基底确保基底符合施工要求，并按相应规范随时排除坑内积水。挡土墙基底采用5%水泥换填约1 m深度，且需保证换填后基底承载力高于或约等于250 kPa。地基换填逐层置换、逐层检测，只有在强度达到设计要求的情况下，才能进行基础施工。

3.3 砌筑墙体

在砌筑挡土墙墙体过程中，如果混凝土自由下落高度超过2 m，必须调整下落管，防止浇筑过程中出现混凝土离析现象，影响浇筑物强度和稳定性。混凝土应水平分层浇筑，每层30 cm。严禁罐车直接倾倒，以防模板受到冲击而膨胀。内置式振捣器的移动距离不应超过振捣器作用半径的1.5倍，内置式振捣器在下部混凝土中的深度应为50 mm～100 mm，与侧壳的距离应为50 mm～100 mm。

此外，严禁用振动台振捣混凝土，避免其与模板、钢筋等预埋件碰撞。混凝土振捣密实后，人工向内添加片状石板，石板与模板的距离需≥15 cm，石板间距离需≥10 cm，务必使其平铺均匀。及时用混凝土拌合料覆盖石板并振捣均匀。分段墙身混凝土浇筑时，必须将预埋钢筋安装在混凝土表面，以便于支模时钢筋的焊接。若挡土墙分段浇筑，则应按规范设置公称直径100 mm的PE排水管，按照上下左右各2 m间距进行排布固定，最低一排排水管底线离地约30 cm。进水位置应用透水土工布覆盖，以防排水过程中填料中的细颗粒流失，造成墙后填料结构失稳进而引起坍塌。排水管长度尺寸的确定需通过现场的测量和计算，并根据设计和倾斜角度切割末端，以确保管道末端与模板紧密连接。浇筑混凝土层前，必须在进水端套上半透明的土工布，用塑料薄膜包裹，然后用绳索将管道周围绑牢;出水口的端部必须用纤维袋堵住，或填充其他材料物体，使其在混凝土浇筑过程中能够得到保护。如果排水管埋件附近有混凝土围护结构，则应将PE管放置在适当的位置并进行最终处理，管道的地板必须用人造布填充并振动压缩。如果混凝土表面与排水管尖端间隔距离不足30 cm，则混凝土配置必须避开排水管的预埋件，以避免振捣器中断引起的挠度对排水管稳定性造成影响。

3.4 回填加固

当砌筑砂浆的达到预设标准强度的70%，对墙体背部进行回填处理。采用分层填筑、壓实方式，厚度控制在100 mm～200 mm范围内。距墙体1 m范围内可采用小型夯实器械进行辅助，基坑回填的分层压实厚度应≤150 mm。此时也需要在挡土墙中布设泄水孔，而且在其墙背部设置50 cm 厚的袋装砂砾反滤层，以排出其内部含有水分，提升其结构稳定性。

4 结语

公路工程施工中可选用的挡土墙类型种类繁多，需根据实际施工现场不同地貌及地址条件选用针对性的挡土墙，加强施工技术要点管控，以确保其施工质量。在突发性滑坡发生时必须进行快速有效的治理，而要控制大型、复杂、在短时间内不能准确确定类型的滑坡时就需要进行全面、综合的设计与规划方法，兼顾滑坡稳定性与工程造价成本。在施工初期需提高对于挡土墙施工的重视程度，建立建全适当的排水系统，加强日常加固及土体隔水措施，全方位保障公路施工过程的安全性和稳定性。

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