高速公路边坡挡土墙防护技术研究

2022-03-08杨鹏程

工程建设与设计 2022年1期

杨鹏程

（张家口路缘公路工程有限责任公司，河北张家口 075000）

1 引言

高速公路建设项目往往里程较大，且会伴随一定比例的桥隧和路基，其中路基工程为高速公路建设的重点之一，路基的防护和修建也同样重要。当路基边坡岩质较差或坡率较陡时，随着外界环境的干扰以及气候的变化，经常会发生崩解、垮塌和滑移，降低公路安全和施工稳定，因此，需做好必要的路基边坡防护。现阶段，高速公路路基边坡防护技术较多，其中挡土墙防护应用较为广泛，其防护作用效果也最为明显。本文为研究高速公路路基边坡防护技术的应用，围绕挡土墙技术工程特性和施工工艺进行展开论述。

2 高速公路路基边坡挡土墙技术工程特性

挡土墙是一种边坡支撑防护结构物，可有效预防边坡土体变形，实际工程应用中，按照结构形式可将挡土墙分为挖方挡土墙、山区挡土墙以及路肩挡土墙等，边坡防护时可解决路基边坡沉降变形，减少土方开挖量的同时减少路堤占用面积，并可有效预防路堤碎石崩塌。挡土墙实际应用时，先整平处理挡土墙外侧的支柱和架空线，再根据实际情况调整支柱尺寸，按照设计要求进行砌体浆砌，同时做好相应的防护措施，以免砌体受到损坏。保持水平接缝各位置区域一致，伸缩缝和接缝间的相邻高差保持1.2 m 以内。高速公路路基边坡防护中采用挡土墙的主要目的为对坡体土层进行有效支撑，减少施工占地面积，增强路基整体安全稳定性，挡土墙结构示意图以及常见挡土墙类型如图1 所示[1]。

图1 挡土墙结构示意图

在路基边坡防护中采用挡土墙施工技术时，应注意各项施工事项：（1）挡土墙施工时应于其两边加设立杆挂线，这样能有助施工便捷，同时能对砌体各尺寸进行有效合理控制，值得注意的是在进行外侧挂线时应对其及时并保持完整；（2）挡土墙的浇筑施工采用分层方式进行展开，施工完毕后不得随意进行触碰或敲打；（3）在挡土墙的伸缩缝和沉降缝间设置合理的分段区域，确保施工完毕后各分段高差不得高于1.3 m[2]。

3 工程概况

某高速公路建设项目全线长68.99 km，路基宽度为25.5 m，设计行车速度为80 km/h，双向4 车道设计，路面以橡胶沥青混凝土结构为主，路面中央分隔带宽度为2.1 m，公路全线桥隧比共计51.6%，共分为5 个土建标分部。该高速公路3 分部K24+400～K27+100 路段中路基边坡以沟渠为主，当施工遭遇雨季时，路基施工过程中选定工程征地和临时用地较为困难，且边坡容易出现滑坡和垮塌，边坡土体坠落堆积公路主线，给主线施工带来极大的阻碍。因此，现阶段如何确保现有沟渠结构的前提下在现有基础上进行路基边坡施工成为重点难题。施工单位通过实地勘测后决定采用边坡挡土墙施工技术进行路基防护，以提高边坡整体稳定性和安全性[3]。

4 施工技术

4.1 施工准备

正式施工前应结合路基边坡实际情况来选定合理的挡土墙结构形式，并按照工期节点和工程概况来制订有效的施工方案。合理挑选挡土墙施工机械设备，结合边坡开挖量和预算成本来调试机械设备性能参数，本挡土墙施工项目中选用的机械设备配置表如表1 所示。

表1 挡土墙主要施工机具配置一览表

4.2 基础测放

根据边线桩位置结合设计图纸来规划实际的基槽开挖范围，开挖范围确定后在其外侧5 m 处安装保护桩。按照放样要求增大各测点位高程，同时布置规划出轴线、水准点以及墙身线。

4.3 基坑开挖

根据设计图纸要求进行基坑开挖，同时合理地对基坑尺寸、埋深以及形状进行规划，确保开挖质量满足设计规范要求。针对明挖基坑，开挖松软地层时通常选用跳槽开挖的方式，防止开挖过程中上部发生失稳。另外，当基层分布有碎石土、砂砾土时，施工技术人员在开挖前应做好完备的夯实整平操作。严禁存在超挖问题，导致基底受到损坏。另外，人工开挖基底时应做好墙身防护，避免墙身产生滑移。开挖得到的废土渣选取一部分用于回填，剩余土渣及时运走，确保基层和堆土的间距大于1.2 m，同时堆土的高度需控制在1.5 m 之下。基坑开挖到设计标高处时要做好防潮防侵蚀处理，不得长时间暴露在外界。若出现基底超挖现象，应夯实并放线后再复验[4]。

4.4 基底排水

于基坑外侧合理区域设置排水沟，并于基础处加设集水井，防止地下水侵蚀基底，进而影响基坑的正常施工。施工技术人员采用水泵的方式将坑内的积水进行抽离，保证基底排水工作顺利进行。

4.5 基底处理

基底排水处理完毕后，根据基底中地层实际情况，选择15 cm 厚度的混凝土垫层在基底内部进行加设处理，施工技术人员及时监测基底的高程变化，确保在基底处理完毕后标高能达到设计规范要求[5]。

4.6 模板施工

挡土墙模板施工常选用平板钢模或是木模，施工过程中确保模板类型保持一致，并保证模板的刚度、强度以及平整度满足施工要求，施工中所用的接缝结构确定为企口缝或平缝，同时完善好漏水设施。挡土墙墙身模板主要组成结构为立挡、横档、斜撑以及侧板等，并采用活动螺栓进行固定。模板施工过程中及时规划出二边线和中心线，安装其中一端后拉线找平并支撑固定，基面清理后再对另一端模板进行竖立。为确保墙体整体厚度应加设1 道内撑，强度符合设计要求后再拆模，保护好各棱角处，以免在拆模过程中损坏棱角区域。

4.7 浇筑施工

提前确定模板整体性能指标，再分2 次展开浇筑施工处理，具体过程为先浇筑底板，再对立壁进行浇筑，底板处先对施工缝进行完善，再对模板进行凿毛、支立处理，确保强度满足设计要求。采用振捣棒进行均匀振捣浇筑施工，直至混凝土无明显下沉且无任何气泡冒出即可立即停止混凝土振捣。混凝土浇筑施工过程中所用模板的尺寸和形状应满足设计要求，且应防止模板产生变形，不得存在跑浆或爆模现象，通常选用C20 强度片石混凝土按分层浇筑的方式进行墙体基础施工，控制层厚小于50 cm。分层振捣浇筑过程中所用的片石应保证其洁净、干燥，使得可达到一次浇筑完成的效果。

4.8 墙背回填

挡土墙施工中对应的墙背回填材料常使用碎石和砂砾材料，以确保基本的渗水性，控制内摩擦角不小于35°，另外，墙后填土施工和挡土墙墙身施工应同步展开。挡土墙墙背回填应平整连续，加设坡度大于3%的横坡结构，逐层逐步展开夯实作业，压实厚度不得超过15 cm。压实回填到距离墙背1 m位置时再选用小型设备进行人工夯实。