对沿河路堤挡土墙的质量控制

沿河路堤挡土墙的质量控制熊墨圣邹花兰蒋丽珍（江西省交通职业技术学院330013）摘要：结合三清山环山公路的设计与施工，介绍沿河挡土墙的设计要点、方法、及在施工中应注意的问题。为了防止沿河挡土墙受到冲刷，在设计中使用了抗冲刷块。结合山区地形特点，提出了保证挡土墙的纵、横方向稳定的措施。关键词：道路工程；沿河挡土墙；质量控制0前言江西省三清山位于上饶市东北部，处于西湖、黄山、武夷山、庐山等著名风景区的三角中心。三清山环山公路的地貌、地质条件十分复杂。山高谷深，地形复杂，地面自然坡度大部分在30°以上。该公路沿线土层薄，岩层厚，岩石多属石灰岩。在气候方面，山区暴雨多，山洪急，河流水位变化幅度大。沿线设置了较多沿河路堤挡土墙，该挡土墙既要挡土又要挡水,加之又要受到冲刷,设计和施工稍有不慎,很容易引起挡土墙的质量事故。现就作者本人在三清山环山公路设计时，就如何设计沿河挡土墙及施工中应注意事项，谈谈对沿河挡土墙设计、施工的一些体会和观点。1重视挡土墙的基础埋置深度1.1现行设计中存在的问题通过分析和调查，大量低等级公路设计，有些挡土墙的设计文件给出的沿河挡土墙基底设计标高，与实际不符，结果造成墙底被陶空而影响挡土墙的稳定性。所以，设计单位应重视沿河挡土墙外业勘察工作，通过实地的调查分析，确定具体的沿河挡土墙的冲刷线标高。因沿河路堤挡土墙因不同河流、不同位置、不同地质的冲刷线的深度是不同的。在三清山环山公路A7标K40+450桩号处就有一段（约400m长）重力式仰斜式沿河路堤挡土墙，该挡土墙顶宽1.4m，底宽3.63m，墙面坡度为1：0.25，其墙高为8m－12m。因其设计位置侵占了一部分河床，以致压缩了河床断面，施工单位在开挖基础时，又将废弃的土质和石块抛入河床中。当春季洪水来临时，河床水位上涨，水流加急，大大加剧了洪水对河床的冲刷。当时对基础检测时发现，很多基底被洪水掏空严重，有的基底已被掏空1.5m左右，严重地影响了该挡土墙的稳定性。1.2提高沿河路堤挡土墙的抗冲刷措施为了提高沿河路堤挡土墙的抗冲刷能力，可采用如图1所示的挡土墙横断面设计。它与传统的挡土墙相比，具有如下优点：1、其圬工数量比传统的挡土墙要小；2、由于其加深了墙基部分的埋置深度，故其抗冲刷能力大大得到了提高；3、其基底应力分布也比较均匀,便充分发挥地基土的承载力；4、其横断面也使得挡土墙的偏心距减小，这有利于挡土墙抵抗土压力作用下的稳定性。图1挡土墙横断面图2重视沿河挡土墙的整体布置2.1沿河挡土墙的纵向布置为了提高沿河挡土墙纵向的整体稳定性，防止挡土墙沿纵向滑移，可按如图2布置。图2挡土墙纵断面布置图从纵断面布置图中可看出：为了适应山区的地形，当墙址地面纵坡超过5%时，可在纵向挖成台阶，台阶的尺寸随地形面变化，但其高宽比不宜大于1：2。当地形为岩石时，纵坡虽不大于5%，为了减少开挖石方，纵向稳定，可沿纵向做成台阶，而且台阶应做成向内倾斜2%—3%的坡度，以增强挡土墙纵向的稳定性，防止挡土墙沿纵向滑移。2.2沿河挡土墙的横向布置为了提高沿河挡土墙的横向稳定性,防止挡土墙沿横向滑动，以增加挡土墙的抗倾覆稳定性，其布置图可参见图1。 与其它类型的挡土墙相比，它不容易发生冲垮、倒塌现象。它的布置，一方面与河流对挡土墙的冲刷有关，而另一方面与挡土墙沿基底横向滑移有关。故在设计沿河挡土墙时应注意将基底设计时向内倾斜的断面，坡度约为2%—3%。如基底是岩石时，也应将基底挖成台阶式的断面，以防挡土墙沿基底滑移。3重视挡土墙对基底承载力的要求基础开挖完工后，监理人员应对基底承载力进行检测，如发现基底承载力不符合设计要求时，应向设计单位提出，以确定基底的埋置深度或采取一定的加固措施。3.1基底承载力的测定方法现场基底承载力的测定方法一般可选用动力触探仪。它是我国对地基土勘探、测试的主要手段，适用于砂类土、粘质土、黄土和较松散的人工填土和颗粒较小砾类土。动力触探仪有重型、中型、轻型，它们的动力触探设备重锤质量分别为63.5Kg、28Kg、10Kg,落距分别为76cm、60cm、50cm。轻型触探仪落锤重量最轻，落距最小,因而使用起来比较方便。轻型动力触探指标N10与容许承载力的关系见表1，以供参考类型。轻型动力触探指标N10与与容许承载力的关系表1土类原状粘质土粘质素填土N10（击/10cm）1520253010203040容许承载力〔Ro〕0.100.140.190.230.080.110.130.164重视挡土墙砌体的质量4.1片石的质量首先所选用的片石应质地坚硬、匀质、无裂缝、且不易风化者；其次所选用的片石强度应符合要求；最后片石砌筑时，应将其尖锐凸出部分敲去，放置平稳，用小石块填满空隙。4.2砂浆强度与和易性砂浆必须按照配合比施工，保证砂浆的强度，从而保证砌缝的强度；砂浆的和易性要好，才能在砌筑时愈容易铺开，做到灰缝薄而均匀，从而减少砌体变形，提高整体强度。4.3砌体水平灰缝饱满程度及砂浆厚度水平灰缝不饱满，块材与砂浆就不是全面接触，从而削弱了砌体中块材的横向联系，降低了砌体强度。砌体中灰缝愈厚，愈难保证均匀和密实，同时也增加了砌体的变形，降低了砌体强度。4.4砌体中的块材错缝砌体中，块材与块材之间的结合不仅依靠砂浆的胶结，更主要地是依靠块材之间的相互搭接咬合。搭接的方式及搭接质量直接影响着砌体的强度。一般搭接错缝距离不应小于10cm4.5砌筑质量首先严格选择合适的建筑材料，其次严格按施工工艺施工，使砂浆与片石相互配合的性能充分发挥，就能提高砌体的强度。5重视沉降缝的施工质量在砌筑时，一定要保证该沉降伸缩缝垂直且上、下缝宽一致。否则沉降缝的两边可能会因沉降不均匀而开裂，严重影响挡土墙的功能。三清山环山公路施工时就使用了特制的pvc泡沬塑料，其形状与沉降伸缩缝的横断面一致。它既可以充当隔缝材料，又可充当墙面模板之用，有效地保证了沉降缝的质量和墙面坡度的准确性。6重视沿河路堤挡土墙排水设施功能6.1排水设施的作用沿河挡土墙的排水处理是否得当，直接影响到挡土墙的安全及使用效果。因此，挡土墙应设置排水设施，应疏通墙后填料中的水分和积水，防止地表水下渗造成墙后积水，而使墙身承受额外的静水压力，消除粘性土填料因含水量增加而产生的膨胀土压力。6.2排水设施的施工要点一方面应做好地面排水系统，另一方面应注意使墙身积水迅速向墙后排除。首先应注意沿河挡土墙的泄水孔的布置，其最低一排泄水孔应高出其河流常水位0.3m以上，以防止水流倒灌；同时，在江南雨水充沛地区，要增大泄水孔的尺寸；其次应避免泄水孔堵塞。做法如下：1）为防止水分渗入地基，在最下一排泄水孔的底部应设置30cm厚的粘土防水层，在泄水孔进口应设置粗粒料反滤层以避免堵塞孔道；2）当墙背填土透水性不良时，应在墙后最低一排泄水孔到墙顶0.5m之间设置厚度不小于0.3m的砂、卵石排水层或采用土工布。7结语以上简单地总结了沿河挡土墙的设计和施工要点，并且重点介绍了抗冲刷块的使用及设计要点。经实践证明：与传统的沿河挡土墙相比，它不仅大大提高了抗冲刷能力和抗倾覆稳定性，而且也能起到减少工程量的作用。由于它是一种新型结构，其力学模型还有待于探讨和研究。参考文献：[1]路桥集团公路一局,公路与桥涵工程常见施工技术问答[M].北京:人民交通出版社.[2]夏连学.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社.[3]公路施工手册-路基[M].北京:人民交通出版社.