高填方边坡多级仰斜式挡墙施工关键技术分析

胡小英

（湖南顺天建设集团有限公司，长沙 410008）

1 引言

随着国内经济水平的不断提高，各类型基础工程投入比例逐渐扩大【1，2】。项目高填深挖工程难以避免，为了保证工程建设中坡体的相对稳定性，减小土石方工程量以及雨水对坡体的冲刷作用，一般情况下均需设置支挡工程，尤其在山区更为明显。挡土墙结构形式较为简单，就地取材方便、施工速度较快且外观效果较好。重力式挡土墙作为支挡工程中最为广泛应用的一种类型，一直被投入到各类型基础工程建设中【3～5】。本文以一项坡面最大高度约为40m 的挡墙工程作为研究对象，着重分析多级仰斜式重力挡墙的施工关键技术和质量控制难点。

2 工程实例

2.1 工程概况

拟建焚烧厂备用水池高填方挡墙位于固体废弃处理场综合水泵房以西3 座小山之间的山谷地带。黑坝水库紧邻备用水池，位于其西北面，水位受季节影响介于64～72m。场地现状地形标高最低位置在66m 左右，需填方至备用水池设计池壁顶标高（103.50m）并增设挡墙保证填方的稳定性。项目挡墙施工坡面最大高度约为40m，挡墙长约155m（立面布置详见图1）。挡墙基础奠基于花岗岩层之上，设计方案采用“多级仰斜式挡墙支护形式”并设置钢筋混凝土柔性基础。

2.2 工程自然地理条件

图1 多级仰斜式高挡墙立面布置示意图（单位：m）

根据焚烧场勘察报告，场区内的埋藏地层由上至下为：耕土、砂质黏性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩（＜26m 高挡墙持力层）和中风化花岗岩（≥26m 高挡墙持力层）。地下水类型分为填土及第四系土层中的孔隙潜水和下伏基岩中的基岩裂隙水。

2.3 多级仰斜式高挡墙基础开挖控制要点

清表施工时，斜坡地段应切台阶，台阶宽高不小于2∶1。挡墙浆砌块石尺寸应不小于0.5m×0.5m×0.5m。挡墙墙背坡面为折线，因为挡墙最大底宽限制在18m，故标高75m 以上部分坡比 1∶0.3，标高 75m 以下部分坡比 1∶0.3～1∶0.38。浆砌挡墙基础持力层（花岗岩）实际开挖情况可对基础形式酌情调整：如遇到凸起的孤石可保留，其周围需布置钢筋；当基岩完整且开挖困难时，基础可以分台阶开挖，每级台阶不小于6m，并设2∶1的逆坡。

2.4 多级仰斜式高挡墙砌筑控制要点

挡墙因沿山坡砌筑，考虑挡墙墙身沿山体砌筑高度10～40m，施工时根据标高分层施工，先施工深基础部分，然后向两端推进，挡墙台背回填，墙体、基础同时分段进行施工。为增强高填方挡墙的整体稳定性，防止填土沿原地面形成贯通滑动面，根据现场情况，在原地面处（切台阶后）每隔30m 左右设置1 道断面尺寸为1.5m×2m 的M10 浆砌片石抗滑齿槽。根据坡度的不同，抗滑齿槽在平缓区段可适当埋深0.5m，较陡位置无需埋深处理。挡墙除焚烧场备用水池高填方挡墙外均设置伸缩缝，间隔20m。

挡墙外立面为弧形，经现场测量放样，采用基础预埋的钢构件定位，坡面采用钢管根据设计线型与预埋件焊接连接，以确定挡墙外立面线型。多级仰斜式高挡墙施工现场详见图2。

图2 多级仰斜式高挡墙施工现场实景图

2.5 多级仰斜式高挡墙台背回填挖控制要点

仰斜式高挡墙由于其自身仰斜角度造成墙后填方不容易夯实的问题尤为突出。故需将墙后回填作为施工关键重点，进行动态控制。墙背回填采用二片石、石渣分层回填碾压。在下部，填土与挡墙之间宽度小于3m 的位置，仍采用人工码砌；随着干码区标高提高，填土与挡墙之间宽度大于3m 后，改为分层碾压。干码区和分层碾压层之间，铺设土工格栅+反滤土工布，防止分层碾压细料落入干码层。碾压时，分层填料与挡墙之间距离不小于50cm，防止压路机碰到墙身，以及填料对挡墙产生挤压。分层碾压填料与挡墙墙身之间仍采用人工码砌。

高填方挡墙后方采用级配良好的石渣压实。块石空隙采用全风化砂土充填以至密实。填土分层填筑，分层碾压，采用22t 振动碾压机械。铺填厚度每层约30cm，施工前组织了试验段进行现场试验，确定每层土的碾压遍数和土石的含水量。填筑区主要为风化层次不等的岩土，而非黏性土，现场采用沉降差检测法对压实情况进行检测。沉降差检测法是指铺填压实完之后，测定压实层表面的测点采用标准吨位的压路机碾压前后的高程差即沉降差，用以评价压实质量的方法。沉降差值控制在3～5mm。根据填土厚度以及地表建(构)筑物、道路地基承载力要求，将强后填土进一步细化分区，填土压实标准应同时满足建(构)筑物及道路地基承载力相关要求。对于采用桩基础区块，填料应有所区别，宜以小块碎石或细粒砂性土填筑，以便于后续桩基施工。挡墙施工与挡墙后方的施工同时进行，在实施墙背回填土夯实前，挡土墙体强度必须达到75%以上。

2.6 地下水施工控制

2.6.1 填方内排水

因本工程场地位于山腰，为避免岩层裂隙水对场地稳定造成影响，需根据裂隙水位置、水量大小等设置一定排水盲沟，将水通过分盲沟导至主盲沟有组织排至场外。地表汇水通过地面截排水沟处理，排水盲沟仅处理填方区内水体以及山体地下水。在备用水池填方区内设置排水盲沟（土工布包裹砂卵石），沿挡墙两侧山体各设置1 条盲沟，坡率5%；挡墙中间的底部也设置1 条盲沟，通过支沟与两侧山体处的盲沟相连。盲沟主沟尺寸1.5m×1.5m，根据现场实际地形在必要部位设置排水支沟，支沟尺寸1.0m×1.0m。穿过挡墙的盲沟用2 根直径500mm 的PE 管代替，盲沟管需钢筋混凝土全包保护，保护层厚度20cm。空间位置应高于黑坝水库最高水位，具体可根据现场情况灵活调整；对于勘察报告中所提泉眼泉水，根据泉眼流量设置专门排水盲沟进行处理；挡墙应设置泄水孔，泄水孔的排数和间距应根据挡墙高度以及排水盲沟的位置进行确定，主要为2.5m×2.5m 梅花形布置，墙后设置透水层和反滤层。

2.6.2 坡面排水

为防止降雨对坡面的冲刷，建议在挡墙坡顶及两侧设计截水沟，坡顶截水沟可与道路排水沟结合考虑。截水沟宜建在自然坡面上，以避免填土均匀沉降造成影响；在平台设置排水沟，平台排水沟与截水沟相连；根据场地坡度设置排水沟以及平台截水沟，并接入整个场区的排水系统中。

3 结语

多级仰斜式重力挡墙工程不仅依靠自重平衡墙后土压力，通过自身结构刚度来提高坡体的稳定性，还能消减放坡带来的土石方工程量，增大优化土地资源的合理利用空间，节约工程成本，是国内发展最为完善的支挡结构。本文以长沙市生活垃圾深度综合处理（清洁焚烧）项目高挡墙工程为背景，着重阐述了山谷高填方区挡土墙的施工应用过程控制关键点。工程项目目前已成功实施，取得了较好的应用效果（见图3），表明高挡墙施工关键控制分析要点的准确性，可为同类型高挡墙工程提供经验参考，具有广泛的社会效益和应用前景。

图3 多级仰斜式高挡墙完工实景图