山区公路陡坡路段高挡墙施工分析

1、山区公路陡坡路段高挡墙施工分析摘要：山区公路项目建设主要是利用路基挡土墙提升土体稳定性。重力式挡土 墙施工经济性比较高，且便于操作，因此被广泛应用到工程建设中。然而在实际 施工中，时常会遇到支挡结构高度过高问题。此次研究结合工程实例，分析和研 究山区公路陡坡路段高挡墙施工，希望能够对相关人员起到参考性价值。关键词：山区公路；陡坡路段；高挡墙施工挡土墙主要是对土体变形，路基填土等起到支撑作用，避免其出现失稳问题。 在挡土墙横断面部位中，背墙直接连接被支撑土体。基底前端为墙趾。按照不同 强度可以将挡土墙分为柔性、刚度和临时支撑。此次工程项目主要为片石混凝土 高挡墙。传统施工中所应用的浆砌挡土墙技术

2、工艺不佳，常常采用堆砌加砂浆方 式进行砌筑，容易导致砌筑砂浆存在较多空洞，还易产生不饱和问题，加大工程 管理难度，还会降低挡土效果，导致整个工程建设存在安全隐患。在公路施工技 术快速发展过程中，偏远地区开始将片石作为混凝土原材料，显著降低工程建设 成本，还能够维护工程质量。片石混凝土挡土墙施工内容主要包括基坑开挖，基 础浇筑，墙身浇筑及墙后填料填筑与压实等。1、工程概况某山区公路沿线为典型的侵蚀构造地貌，坡降比较大，且河谷深切，呈狭窄 V型。公路路基左侧设计为路基挡土墙，高度为13m。地段处于第四系覆盖层角 砾岩，存在大量的碎石夹土和块石。在开挖挡墙基坑之后，检测地基承载力不符 合设计要求。且

3、该路段地面存在较大的坡度，因此为了确保挡土墙施工稳定性， 彻底清除覆盖层，并且在岩石地基上设置挡土墙基础。2、支挡方案对比和设计2.1对比支挡方案结合该路段实际情况，提出合理的施工设计方案。第一，路基调整为桥梁方 案。将外侧挡墙取消，将路基方案调整为桥梁方案，总长度为117m，预应力混 凝土简支箱梁为（30 x4）m。方案所存在的问题包括纵坡比较大，无法再次调整 前后纵坡，若加大纵坡，存在行车隐患；其次，地形比较复杂，施工难度大，且 增加工程成本。第二，桩基托梁+挡土墙支护方案。挡土墙高度为10m，并且应 用托梁桩基础。然而由于施工路段交通条件不足，因此无法应用大型机械设备。 再加上高程问题，

4、所以桩基采用人工挖孔方式。为了降低桩基使用数量，此次工 程均采用方形桩，断面尺寸为（3.5x2.5）m，桩间距为5m。为了提升桩基安全性， 必须回填托梁下部和桩悬臂部分。此建设方案的问题主要表现在以下方面：桩悬 臂端长度比较长，运行安全性不足；桩断面尺寸比较大，会加大施工风险，还会 延长施工周期。第三，圬工基础+挡土墙支挡方案。此种施工方案的挡土墙高度 在10m，基础部分采用坞工混凝土浇筑，为了确保基础稳定性，在靠近山体侧可 以适当加设锚杆。此建设方案的特点主要表现在以下方面：挡土墙和基础均为坞 工结构，施工技术难度比较低，且可以缩短施工周期。其次，整个工作投资建设 的成本不高，相比于其他施工

5、方案来说，圬工基础+挡土墙支挡建设方案的经济 性最高。在综合考虑各方面元素之后，决定采用圬工基础+挡土墙支挡方案。2.2挡土墙及其基础设计按照圬工基础+挡土墙支挡方案，为了简化计算步骤，需要做出以下假设。首 先，挡土墙与基础摩擦面仅受到竖向力和水平力影响，不承受弯矩。其次，接触 面摩擦系数为0.7。通过以上假设，可以将基础与挡土墙作为两个独立部分进行计算。第一，设计与计算挡土墙。按照公路设计要求设计和计算挡土墙，重点是对 挡土墙抗倾覆系数，抗滑稳定系数，基底偏心距，稳定性等进行计算。挡土墙高 度设计为10m，在明确挡土墙尺寸之后再进行设计，结果如表1所示：表1挡土墙计算结果第二，设计和计算挡土

6、墙基础。由于工程段属于陡坡路段，挡土墙北内侧存 在较大倾角，岩体抗压强度超过50MPa，岩层比较稳定。所以在计算挡土墙基础 时可以忽略内侧岩体对挡墙基础所施加的侧压力。首先，明确挡土墙基础尺寸。假设基础坡率为1m，且岩层倾角与背坡坡率相 同，为了简化计算步骤，假设基础背面竖直，不考虑内侧岩体与基础之间的作用 力。因此在计算基础坡率时可以采用以下公式：（1）在上述公式中，表示抗倾覆稳定系数，h表示基础高度，、表示挡墙作用力 对墙趾的倾覆力矩和稳定力矩，表示砌体容量，D表示基础顶面襟边宽度，N和 T表示挡墙作用在墙底部的竖向分力和水平向力，B表示挡墙底部宽度。将基础设计为20m，抗倾覆稳定系数为1

7、.5，基础顶面襟边宽度为1m。基础 采用片石混凝土浇筑。经过相关计算可以得知，基础面坡率应当大于1： 0.04， 为了提升施工便利性，最终确定基础面坡率为1： 0.1。下图为挡土墙及坞工基础 示意图。图1挡土墙及坞工基础示意图第二，验算基础稳定性。挡墙基础抗倾覆稳定系数可以采用以下公式进行计 算：（2）。其中，和分别表示基础重力和表示重力作用点与墙趾的距离。因为该挡墙位置和基础高度大于规定要求，为了加强安全性，将基础抗倾覆 稳定系数设置在1.8以上。在计算之后可以看出，不同工况条件下，基础抗倾覆 稳定系数均不超过1.8。为了确保抗倾覆稳定系数在1.8以上，则需要将锚杆设置 在靠近山侧的位置。此

8、次工程所使用的锚杆水平轴力为85kN，且锚杆竖向与水平之间的间距为 1.5m。将锚杆设置在基础之后，在不同荷载组合形式下，抗倾覆稳定系数均可以 超过1.8,符合设计要求。由于此次施工没有考虑基础内侧岩体侧压力，且不会 因为基础的增大而加大侧压力，所以不需要进行抗滑稳定系数验算。3、山区公路陡坡路段高挡墙施工质量控制措施3.1混凝土浇筑质量控制在浇筑混凝土之前，必须检查和验收支架与模板工程，并且详细记录相关资 料。模板验收合格之后才能够开始浇筑施工。如果模板之间存在缝隙，则需要海 绵条堵住缝隙，并且将脱模剂涂刷在模板内侧。在浇筑混凝土过程中，需要采用 插入式振捣器进行振捣处理，严禁出现过振和漏振

9、问题。在混凝土浇筑之前需要 合理安排顺序。在混凝土浇筑期间需要确保浇筑连续性，还应当预留施工缝，提 前选择伸缩缝预留位置。在完成混凝土浇筑之后，需要抹平裸露的混凝土表面。3.2外观质量控制在施工质量控制中需要注重沉降缝问题，一般来说，沉降缝预留位置和数量 需要按照土地情况确定，并且与公路中心线法线方向一致。对于泄水孔来说，其 能够及时排出墙背土积水，防止加大挡土墙承受压力。在整个施工期间需要做好 安全管理控制，防止导致工程项目存在安全隐患。4、结束语综上所述，在公路项目建设中挡土墙属于重要施工环节，可以确保整个工程 建设的顺利进行。因此为了提升工程建设质量，必须采用合理的施工技术工艺， 合理组织施工工序，这样才能够从根本上提升山区公路陡坡路段高挡墙施工质量。参考文献：赵旭航，陶君军，陆陈强，等.多级台阶式格宾高挡墙防护高陡边坡路基施 工技术J.公路，2017，62（09）： 135-140.刘文庆.基于预应力框锚技术的类松散体填料高挡墙加固应用研究J.地质灾 害与环境保护，2017，28（03）： 78-82.袁万山，游洪臣.山区公路陡坡路段高挡墙