李洪奎

摘要：近年来，公路网系统建设的要求逐渐提高，不仅要求公路网具有绝对的安全性和可用性，还需要具有良好的美感，因此，以往的设计人员已经不能满足现代公路网设计的需要，这在一定程度上大大增加了公路设计者的难度。对于公路路基、路面和挡土墙，在实际设计中必须表现出灵活性，以满足相关的需要。因此，为了提高路基、路面和挡土墙结构在实际设计过程中的柔性，既要充分考虑环境因素，又要充分利用环境因素，论证公路结构设计的功能效应。

关键词：公路路基;挡土墙防护设计;施工方法;分析

1公路工程设计原则和内容

1.1公路工程设计原则

一是坚持安全快速原则，确保公路安全是公路设计过程中必须严格遵循的基本要求，有关部门要以制度管控机制和运行机制为基础，为了提高公路的安全性能，可以更好地维护公路的管理和控制标准，保证公路的稳定性和有效性。二是坚持排水系统畅通的原则，既要保证畅通，延长使用寿命，又要保证线路的畅通，为驾驶员提供更好的驾驶体验，使驾驶员的安全。第三，坚持稳定性原则，为了提高公路整体的安全性，需要重点保护路基的稳定性，在路基稳定性得到提高的情况下，才能进一步提高公路的整体安全性。四是坚持填挖平衡的原则，为保证道路质量，必须做好沉降控制工作。

1.2公路工程设计内容

在实际的公路设计中，不仅要把工程所体现的工程价值放在重点位置，还要考虑工程所体现的使用价值，使公路的整体质量与安全更贴近实际情况。在实施公路设计工作中，要考虑到公路的实际地理位置、气候环境和当地社会环境等极为重要的因素，严格按照规范化流程开展相关工作。在公路设计过程中，每个控制点的高度和纵坡大小是公路设计的关键数据。随着我国经济的发展，人们对公路的依赖程度越来越高，保证公路结构的稳定性显得越来越重要。在路面、路基、挡土墙的施工中，由于所采用的设计技术、施工环境、所用材料、设备的实际市场环境等诸多因素，使得相关施工人员越来越难以掌握公路设计的合理性。针对这种情况，参与施工的人员需要将结构设计所控制的安全性作为设计实践的目标，通过采用更加灵活的设计措施来实现这一目标。通过以上措施，使道路建设，保证了道路部分结构的安全，提高了道路部分结构的稳定性，从而为群众提供了更加安全便捷的出行环境。在进行路基、路面和挡土墙的结构设计前，应明确现行设计应用控制的局限性，然后安排控制设计。

2公路路基挡土墙的类型

公路路基挡土墙的类型分为以下几个方面：（1）重力式公路路基挡土墙;它离不开自身引力的支撑。一般来说，它依靠自身的引力来实现这一目标。从实际情况看，公路路基重力式挡土墙与其它类型挡土墙相比，有其自身的优点，具有其它类型挡土墙所不具备的施工方法简单、适用范围广等特点。但是，这种挡土墙也有一些缺点，如设计比较单一，加上墙体的重力较大，因此对道路地基承载力提出了非常严格的要求。2）公路路基半重力式挡土墙;通常采用毛石混凝土浇筑，但钢筋必须放置在基础墙中，以满足墙后张力的要求。目前，墙的高度与墙的重力成反比关系，即墙越高，墙的重力越低。在这种情况下，有必要改变传统的施工工艺，将重力式挡土墙改为半重力式挡土墙，以保证路基墙的稳定性。衡重公路路基挡土墙明确要求公路墙之间必须有一个平衡平台，然后通过墙与平衡平台之间的作用力来提高路基墙的稳定性（4）公路路基悬臂式挡土墙;公路路基悬臂式挡土墙由柱脚和竖向比组成，是钢筋混凝土结构不可缺少的组成部分，为了提高墙的稳定性，必须将墙自身的重力和墙柱脚回填的重力结合起来才能达到这一目的。也被称为一个框架，是由钢筋混凝土预制杆设计，以抵抗从土壤推力。这种类型的挡土墙通常用于缺少石料的路堤工程中。支墩也是钢筋混凝土结构的一部分，主要包括竖墙、支墩比和跟板。在大型填方工程中经常使用。

3公路路基路面和挡土墙设计限制

3.1路基设计限制

从设计的安全性分析可以看出，路基结构的强度是工程设计的关键部分。然而，实际工程中没有对小于150kpa的地基初始承载力进行分析，对一些不良地质和水文环境的土地条件也没有认真调查。例如，对于“膨胀土”公路路基的实际工作环境，有关人员不仅要及时处理渗漏水问题，还应采用固化材料和石灰作为处理材料。

3.2路面设计的限制

研究发现，公路工程在路面结构设计中的局限性主要表现在强度和平整度两个方面。其中，强度的高低直接影响到公路工程建成后能否达到安全稳定的效果，而道路的平整度直接决定着驾驶员在行驶途中的舒适程度。但是，如果设计者没有选择最好的材料，就可能导致道路的防滑能力达不到相关标准，从而直接增加交通事故的风险。平整度设计的局限性主要体现在不均匀沉降和摊铺机施工上。

3.3挡土墙的设计限制

在擋土墙结构设计过程中，主要限制因素是结构形式过于单一，而在实际施工设计过程中，工程与当地地形没有结合，这种情况的发生也是工程竣工后渗漏的主要原因。另外，通过目前高速公路建设已经投入使用的挡土墙效果显现，带有非常明显的人工施工痕迹，会直接破坏周围的景观和环境。针对这种情况，设计人员在设计前需要亲自进入施工现场进行地形检查，然后根据检查结果进行具体设计，既能满足其实用性，又能增强其美观性。

4公路路基挡土墙防护设计方法

4.1重力式挡土墙设计

挡土墙采用C20片石混凝土，片石混凝土中片石含量小于20%，挡土墙上方60cm厚C30混凝土不含片石。严禁直接堆叠空白。坯料必须均匀地放置在长边向下、小边向上和100毫米以上，或150毫米或更多的远离墙体或沟槽的壁上，填充混凝土并振动。混合碎石应为坚硬、无风化、无裂缝、洁净的石料，强度等级应大于MU30。在浇筑混凝土之前，必须预先填充透水管，以防止水泥浆进入管道。挡土墙通常应在10-15m长的区域内（根据现场开挖条件确定）用砌体建造。在挡土墙高度和基础特性改变的位置设置宽度为2cm的沉降缝，并进行防水处理。材料或沥青的填充深度应至少为15cm。回填（堆石）的内摩擦角为≥必须符合设计要求。只有当混凝土强度超过70%时，才能保证混凝土墙的稳定性。施工前应采取地面排水措施，确保地面和边坡干燥。工程完工后，将在斜坡上方和下方安装排水设施，以防止地下水进入。2.5～9m对重式挡土墙以下土质至少为倾斜砂质粘性土。重力式挡土墙的基础为10～13m，土体至少为固体风化风化岩。现场地质条件不符合上述规定的，应及时通知施工单位、设计单位、监理等施工人员协商变更。挡土墙施工后，根据裸露土层的实际情况及其他相关环境条件，对挡土墙进行必要的动态调整、补充和完善设计。

4.2扶壁式挡土墙设计

挡土墙及承重平台采用C35钢筋混凝土。挡土墙由两部分组成，两部分之间有沉降缝。沉降缝宽度为2cm。接缝应整齐，应直通，并应充满沥青麻。填实前必须符合设计规范，砌体强度必须超过70%，以保证墙体稳定。挡土墙的适当高度应设置排水孔。排水孔采用直径6cm的PVC管。管口距挡土墙后10～20cm。砾石过滤层应设置在距喷嘴外围50cm范围内。底部排水管应位于地面以上30cm处。墙后基坑开挖宽度必须设置防渗土工布。挡土墙施工完成后，结合施工现场裸露土层的实际情况及其他相关环境条件，对挡土墙进行必要的动态调整、补充和完善设计。

5挡土墙的施工方法

5.1衡重式挡土墙施工

配重挡墙施工的基坑开挖方式是“手动+机械”相结合，由全站仪安排专业测量人员准确地标定起点、终点、中线和侧线。完成基坑高度和深度的精确标注。基坑开挖首先由挖掘机进行，然后人工开挖，防止过度开挖。

最后，根据标准的要求对基坑的高度和深度进行检查。基坑底部应设置水井和排水沟，及时排空。基层要随标高夯实，以保证基层的密实度≥90%，提高了基体的摩擦性能。从基坑底部铺设碎石层（20cm厚），然后用捣固机夯实，将C10混凝土浇注在上部垫层上。模板安装选用钢模板。钢模板需提前除锈打磨，均匀涂一层脱模剂。外墙由钢管支撑，内部用拉杆加固。模板安装时，采用吊车辅助，侧模选用螺栓（直径=16cm）固定。模板支设完毕后，先拧紧螺栓，然后用海绵条填塞拼装缝，防止漏浆的发生。混凝土浇筑必须一次完成，分为三个主要部分。在浇筑过程中，要按从低到高的顺序逐层浇筑，每层厚度为30cm，同时要合理控制振动，防止渗漏和过振。

5.2扶壁式挡土墙施工

基槽开挖施工选择的模式是“人工+机械”组合开挖，保证基坑开挖进度能满足施工进度要求，防止地基槽长时间暴露。为避免超挖，有必要安排专业人员对基槽高程变化进行监测。从地基处理的角度看，在完成基础槽的检查和满足要求的前提下，才能进行地基处理。本工程选用小型压实机进行地基处理，采用夯实机进行压实施工，进一步提高地基压实度。而混凝土浇筑垫层中应提前开挖榫槽，选用的浇筑材料为C15混凝土（混凝土厚度为20cm）。在钢筋绑扎施工阶段，严格执行从下到上的顺序，先绑扎骨架，再绑扎细部，同时钢筋接头应错开，同一截面钢筋接头数量应少于50%，选用的钢筋材料必须符合实际施工要求，特别是钢筋的等级和规格。模板安装施工时，本工程墙体与支墩墙之间的模板采用钢材，并保证模板表面平整。接缝处用玻璃胶填塞，以免漏浆，外露部分应保证线条流畅，结构美观。

混凝土强度达到一定水平后，在保证混凝土施工面不受影响的基础上进行拆模。通常在混凝土浇筑施工完成后24小时内进行拆模，同时混凝土强度必须大于1.2MPa。混凝土浇筑分为底板、上部结构和中上部结构三部分。在浇筑过程中，必须严格控制底板入模，使混凝土通过泵车入模。另外，混凝土浇筑需实行水平分层，每层厚度应保证≤30厘米。

5.3施工过程质量控制

砌块施工前要洒水润湿片石，清理干净基底表面，之后再进行砌筑;砌筑时要从外圈向里层砌筑，保证内外部砌块合为一体，整齐砌筑;在砌筑时铺上一层厚砂浆，并填充砌缝;检查砌块之间的砂浆是否饱满，不允许出现脱空问题。

控制混凝土拌和质量，控制砂石含水率，根据试验确定的配合比进行拌和;根据配合比称量原材料，控制原材料计量的误差，水泥、骨料、外加剂和水的误差分别不得超过±1%、±2%、±1%、±1%;混凝土拌和中应搅拌均匀，坍落度达到设计要求。

混凝土采用罐车运输，运输中持续搅拌混凝土，搅动转速为2～4r/min，到达施工现场后复测坍落度，不允许使用离析、泌水的混凝土。

6结论

挡土墙是公路路基防护的重要结构。挡土墙的施工质量直接关系到路基和公路工程的质量。在挡土墙施工中，应做好勘测放样和基坑开挖等前期准备工作，并根据不同类型挡土墙的施工流程进行技术质量控制，使挡土墙能有效地提高路基抗冲刷能力，确保路基结构的稳定性。

参考文献：

[1]杨韬，马然，王洪兵.道路路基挡土墙防护设计与施工方法研究[J].建材与装饰，2018（18）：259-260.

[2]黃修奋.道路路基挡土墙防护设计与施工方法探讨[J].西部交通科技，2018（03）：51-53+202.

[3]游伏金.道路路基挡土墙防护设计与施工方法[J].城市道桥与防洪，2017（02）：39-41+8.

[4]刘璇.公路路基挡土墙施工质量控制措施[J].绿色环保建材，2017（04）：85.