重力式挡土墙技术在路基边坡防治中的应用与探究

姜涛

【摘要】作为一项技术复杂、施工难度大的灾害防治工程，边坡治理施工是否有效将直接影响到国家财产与人民生命安全。公路路基边坡施工中其稳定性问题对工期、安全与环境保护等密切相连。根据稳定性分析结果，进行治理方案的选择。本文以重力式挡土墙技术作为路基边坡治理的主要方式，对其相关理论知识与施工流程进行分析与研究。

【关键词】重力式挡土墙技术；路基边坡防治；概况；工程案例；施工流程；土压力；稳定性

具有倾斜坡面的土体与岩体被称为边坡。作为公路工程建设的重要构成部分，如治理方案、方式不当，将出现碎落、崩塌、滑坡现象，其不仅破坏生态环境，还会对公路正常运行情况造成严重影响，甚至出现中断交通与重大经济损失、人员伤亡。如2012年5月28日国道212线宕昌段K325+760—805处发生一起边坡坍塌事故，坍塌方量达1625立方米，造成国道212线交通一度中断，造成部分车辆滞留。2014年12月18日，广东清连高速公路南行方向K22216+342-453处，发生一起石质边坡垮塌事故，崩塌石方約3000立方米，其中一块巨石体积高达1500米，造成南北双方向路面完全堵塞、交通中断。为稳定路基边坡，避免坡体滑塌、坡面碎落等情况的出现，必须根据施工现场的实际情况，选取与之相适应的防治措施进行施工。重力式挡土墙作为公路工程路基边坡防治的重要类型，因其具有施工便捷、成本低等特点在公路路基边坡施工中得到了广泛地应用与推广。

一、重力式挡土墙的概况

重力式挡土墙是指在土压力作用下，以挡土墙自身重力维持挡土墙的稳定。可选取石砌、混凝土设置重力式挡土墙，通常做成梯形。按照墙背坡度重力式挡土墙可分为3种类型：仰斜、俯斜与直立（图1）。以土压力理论分析，主动土压力按照由大到小进行排列，依次为俯斜墙背—垂直墙背—仰斜墙背。如修筑挡土墙时需进行开挖施工，由于仰斜墙背可结合开挖临时边坡，可对俯斜墙背进行回填土，由此可见，以仰斜墙背作为支挡挖方工程边坡。如为填方工程，可选取俯斜墙背、垂直墙背，以此为填土夯实提供便利。伴随墙型与墙高地改变，重力式挡土墙尺寸也会随之变化。通常采取1：0.2—1：0.3作为重力式挡土墙墙面胸坡与墙背背坡的比例，换言之，如仰斜墙背具有较小坡度，则其土压力就越小。为确保路基稳定性，要求墙背坡必须在1：0.25以上，墙面则需平行与墙背。

图1 重力式挡土墙的类型

二、工程案例

某工程边坡高度为1.84到27.39米，9.69到15.72米为边坡深度，该路段具有复杂的地形情况，细沙为其地质主要组成部分，通过工程性质分析，为降低工程支护难度，可选取重力式挡土墙技术进行施工。

三、路基边坡防治中重力挡土墙技术的施工流程

作为影响国民经济增长的重要因素，为推动社会经济的快速发展，必须重视公路工程路基边坡防治施工。在路基边坡工程施工中，施工企业应与施工现场具体情况相结合，重视施工技术选择，如重力式挡土施工技术，该技术具有良好的施工效果，为此在边坡防治工程施工中得到了广泛地应用。

1、测量放线

根据设计规定进行墙基位置与开挖边界的确定，基础开挖范围则需选取木桩、线进行准确标识，向基底开挖时，应严格遵循设计规定进行基础底部放坡。完成模板安装工作后，测量工作者必须合理控制重力式挡土墙位置与顶面标高，确保其精确性符合施工要求。

2、开挖基坑

人工+机械作为土方开挖的主要方式，一般选取钻爆开挖作为石方开挖手段，人工清理。根据设计尺寸要求实施开挖作业，开挖机械与墙体施工分段（15米为一段）规定相配合，在开挖中线、边线、起点与终点等位置测量放线，并进行桩标设置，因此确保高程、开挖深度符合施工规定。开挖施工中，可选取相应车辆将多余土方运输到施工现场以外位置。并按照施工具体情况，进行排水沟、集水坑等设施的合理安设，避免水渗入基底。

3、基底处理

开挖基底工作完成后，清理基底松软土石，并做好平整、夯实作业。根据设计规定，进行内倾坡的设置，基础夯实过程中要求基底承载力与施工要求相符。如有水出现于基坑内，需及时排除积水。如基底具有丰富的地下水，需将碎石垫层（20厘米）铺设到基底位置，随后通过打夯机向地基土内夯入，以此对基底摩擦系数进行有效提升。

4、设置隔水层、泄水孔与反滤层

（1）隔水层。为防止地面水渗入基底，挡土墙应比侧沟平台高出一些，并将隔水层设置于墙顶位置，也可将隔水层设置于墙背、侧沟结合位置的最低排水泄水孔下方，要求隔水层与墙身选取统一材料，并将编织袋装砂夹卵石（0.3米厚度）反滤层设置于墙背位置。

（2）泄水孔。相比侧沟平台，高出墙身位置可顺着墙长方向进行一排排水孔预埋，2米为其间距，其他顺着墙面相隔2米交错进行4%墙外排水坡度泄水孔预埋，一般选取PVC管（直径100毫米）作为泄水孔埋设管，如图2所示。规定PVC管进水口位置在预埋前必须切成斜面，并进行打磨施工，对PVC管深入墙后20厘米范围内上半部进行花管开孔，并将一层透水土工布包裹到进水口位置，在浇筑墙身时，要求进水口与PVC管不能存在混凝土堵塞现象。预埋施工中，应向上放置PVC管斜面，不能造成编织袋损坏现象，以此防止漏砂情况的产生。如花坛位置设置最下排泄水孔，要求PVC管必须位于花坛外边墙，这样可利用PVC管在施工结束后将墙后积水顺利排出。

（3）反滤层。反滤层设置于墙背位置，选取编织袋装砂夹卵石（0.3米）、一层复合排水网作为反滤层的主要构成成分。要求每平方米复合体单位面积质量在1200g以上，6毫米为复合体最小厚度，网芯厚度则控制在5毫米以上，每米复合体纵向抗拉强度则为10KN以上，每米横向抗拉强度必须超过6KN。

图2 泄水孔与排水层图

5、设置伸缩缝、沉降缝

沿线路方向，伸缩缝设置于墙身每相隔15米和其他建筑物连接的位置，沉降缝则设置于基底岩层改变位置，2厘米为其缝宽，一般需将沥青木板填塞到缝内，其中0.2米为其深度，伸缩缝应为贯通缝，杜绝假缝设置于切割墙体内。

6、模板

安装模板前，需将脱模剂涂刷到模板上，在根据设计图纸规定进行模板组装，随后校正模板组装情况。泄水孔管道、沉降缝、伸缩缝预留需在墙身模板安装施工中进行。稳固模板为模板施工的重要施工环节，以此确保模板变形、跑模、漏浆等情况不出现于浇筑混凝土过程中。

7、墙身混凝土浇筑

通过搅拌站进行混凝土加工，通过车辆将混凝土运到现场，将作业平台搭设到墙顶，以此进行灌浆施工。由低向高分层进行混凝土浇筑施工，30厘米为分层厚度，振捣施工可选取插入式振捣器，振捣棒移动距离要求控制在其作用半径1.5倍内，并和侧模相距5到10厘米，避免漏振、过振等情况的产生。在浇灌混凝土时，如表面泌水量大，需将水及时排除并通過减水措施进行处理。为避免松顶等情况的出现，如顶面浇灌后，需立即进行抹面施工，定浆后进行二次抹面，以此确保其表面平整度符合施工规定。如混凝土落高在2米以上时，混凝土可通过串筒向仓内进行运输，也可利用人工方式进行分灰作业，以此防止混凝土离析现象的大量产生。

8、拆模与养护

模板在混凝土强度符合设计强度75%以上时则可拆除，生拉硬拽、大锤猛敲等行为严禁出现在拆模施工中，以此避免开裂、掉角与变形等情况出现在小预制件、模板内。完成拆模施工后，需及时修补、处理混凝土裸露面空洞、气泡、漏浆等情况，随后应将其边角毛刺等情况凿除。同时，施工单位应做好养护湿润工作，在选用透水土工布进行覆盖，一般养护时间为一周，该阶段应确保路面湿润，并做好交通管制工作，避免车辆在养护面通行。

四、结束语

综上所述，伴随公路工程建设规模的不断扩大，因交通量的急剧上涨，将导致路基边坡失稳、滑坡现象的大量出现。作为公路工程的基层载体，路基边坡施工质量对公路使用寿命、后期质量具有极大的影响。由此可见，公路路基边坡施工防治方式的合理选择已经成为公路工程建设的主要研究课题。为降低灾害大量产生，必须详细分析重力式挡土墙技术，规范施工流程，提升技术水平，才能优化路网结构，才能推动国民经济的可持续发展。

参考文献

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