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浅谈沿河挡土墙工程质量控制

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摘要:挡土墙的主要作用是支撑天然边坡或人工填土边坡,以保持土体稳定。挡土墙在用于公路中时主要是支撑路堤填土、路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流堤岸等。而挡土墙在作用于河流堤岸时,将挡土墙沿河路堤,在傍水的一侧设置,挡土墙便可以预防水流对路基的冲刷与侵蚀,是减少压缩河床的有效措施之一。本文主要通过对沿河挡土墙的研究,探讨其在工程质量方面的主要控制措施。

关键词:沿河;挡土墙施工;质量控制

挡土墙主要是指支承路基填土或山坡土体、防止土体或填土变形失稳的构造物。在挡土墙的横断面中,与被支承土体直接接触的部位称之为墙背;与墙背相对的,临空的部位称之为墙面;与地基直接接触的部位称之为基底;基底的前端称之为墙趾,基底的后端称之为墙踵;与基底相对的,墙的顶面称之为墙顶。

1.、沿河挡土墙的施工概述

在我国,有些环山公路的地质、地貌条件十分复杂,如果山区较多暴雨,且水流湍急或山洪暴发,河流水位变化幅度过大时,为了确保安全,便要沿线设置一些沿河路堤挡土墙。该沿河挡土墙既要接受水流冲刷有挡水功效,又要有挡土的作用。为避免使用过程中质量事故的发生,沿河挡土墙在设计和施工时便要十分谨慎。

沿河挡土墙先以挡水设计为主,受常水位影响的挡墙为浸水挡墙,挡墙基础埋深应充分考虑冲刷的影响,挡墙基础或坡脚护坦底部应低于最大冲刷深度1米以下。沿河挡土墙墙后填料可与路基同步进行填筑,挡墙墙后应填筑砂砾等材料,并做好反滤层和排水设施。因地下工程的地质较为复杂,且隐蔽性强,在进行沿河挡土墙工程基础施工前,施工人员应该仔细检查地基底质情况,一般在挡墙基础换填前和墙后填筑前,需要对基底和墙后排水设施进行验收后方可施工[1],如图1所示。

2.、沿河挡土墙结构中应考虑的影响因素

2.1滑动破坏对挡土墙的影响

在土层上建沿河挡土墙时,会产生沿基底的滑动稳定问题,甚至因其基底滑动而发生挡土墙的稳定破坏。当基底破坏机理为挡土墙外侧基础底最大应力大于地基承载力时,土层会发生压缩并变形,填土与墙顶之间出现裂缝,地表水会沿裂缝渗入墙内,增加静水压力,并增大土的压力,因此会使挡土墙发生倾覆滑动破坏;或是自然土层岸坡是稳定的,但修建挡土墙后,因在其原有土层上增加挡土墙及填土的重量,在土质较差岸坡较陡的河段,便有可能发生挡土墙连同岸坡一起滑塌的现象。

为避免在新建沿河挡土墙中出现类似状况,可采用砼桩基承压式解决其挡土墙的稳定问题。砼桩基承压式挡土墙的主要作用是利用桩基承担垂直分力,解决地基承载力不足;利用承压平台增加土重,有利于沿河挡土墙的稳定;在边坡河岸修建挡土墙,可减少基础开挖工程量;桩基深入地基起抗滑桩作用,阻止岸坡滑动;承压平台将填土一分为二,可有效消减1/3左右压力[2]。

2.2墙后填土的土质及压实程度对挡土墙的影响

当有些地区河段的土层为有凝聚力土质时,会影响挡土墙后填土的稳定,若以粘土为墙后填土时,粘土遇水便会膨胀,因此产生不易计算的侧压力,当侧压力很大时便有可能使挡土墙垮塌。因此在采用粘土为挡土墙填土的时候应慎重考虑其带来的负面影响。

2.3水对挡土墙的多方面影响

修建沿河挡土墙,其中起最大破坏因素的便是水,水对挡土墙的影响是多方面的,如水会降低填土的凝聚力和内磨擦角,增大填土容量;对挡土墙施加水压力、浮托力和渗透压力;并降低基础的抗滑摩擦系数,地下水渗透通过土质基础,在地基外侧有可能引起管涌,掏空基础从而垮塌。因此在设计沿河挡土墙时应充分做好填土内部和墙顶的排水设施,对不能避免的地下水活动、雨水、洪水上涨等因素设计施工人员都需要在设计时充分考虑到,才能有效延长沿河挡土墙的使用寿命。

3.、沿河挡土墙的施工质量要求

3.1沿河挡土墙的基底承载力

沿河挡土墙现场基层承载力的测定一般选用动力触探仪进行测定,动力触探仪主要适应于粘质土、砂类土、黄土、颗粒较小砾类土和较松散的人工填土等地基土的测试与勘探。动力触探仪分轻型、中型和重型三种,其落距分别为50cm、60cm、75cm,其设备重锤质量分别是10kg、28kg、63.5kg。因轻型触控仪落距最小,落锤重量最轻,所以对沿河挡土墙基层承载力测定时一般使用此种触探仪。

3.2沿河挡土墙排水设施的质量

沿河挡土墙的排水设施是否完善,直接关系到挡土墙的使用效果和安全情况,若是未将墙背基内的水及时排出,积水过多会增大对挡土墙的压力,浸泡路基或挡土墙基底,使挡土墙基底变软或发生冻胀等现象。因此,在沿河挡土墙的设计和施工上,必须重视其排水设施的设置。

首先,应该疏通挡土墙墙后填料中的水分和积水,防止地表水下渗造成墙后的积水,导致墙身承受额外的静力压力,消除粘土填料因水量增加而产生的膨胀土压力;其次,应注意沿河挡土墙的泄水孔布置,为防止水流倒灌,其最低一排泄水孔应高出河流常水位0.3m以上,在某些雨水充沛的地区,应适当增大泄水孔的尺寸;再次,要避免泄水孔堵塞,为防止因泄水孔堵塞而使水分渗入地基,应在最下一排泄水孔的底部设置35cm左右厚度的粘土防水层,并在泄水口进口处设置粗粒料反滤层[3]。

在泄水孔的安装方面,一定要与挡土墙砌筑同步进行施工,并严格控制好孔底标高,一般均采用内径为10cm的PVC管进行制作,按照不小于3%的坡度进行安装,为便于水流的顺利排出,泄水孔出口位置最好能修饰齐。

3.3沿河挡土墙砌体的质量

在沿河挡土墙的施工中,其砌体的质量好坏不容忽视,首先其所选用的片石应质地坚硬、无裂缝、匀称且不易风化,片石强度需符合标准要求。片石在砌筑时,需将尖锐凸出部分敲去并放置平稳,再将小石块填入其空隙当中。

沿河挡土墙中使用的砂浆必须要按照标准配比,才能保证砂浆的强度,从而保证砌缝的强度。砂浆的和易性要好,使其在砌筑时容易铺开,做到灰缝薄而均匀,可有效减少砌体的变形[4]。

在沿河挡土墙砌体中,块材与块材之间的结合不仅仅是依靠着砂浆的胶结,更重要的是要依靠块材之间的相互搭接咬合,搭接的方式和搭接的质量直接影响着砌体的强度,砌体的搭接缝距离一般不小于10cm。沿河挡土墙施工中,在严格选择建筑材料的同时,对其施工工艺方面也要严格按标准进行,使片石能够与砂浆紧密配合并充分发挥作用,由此提高沿河挡土墙砌体的质量。

3.4沿河挡土墙沉降缝的施工质量

在进行沿河挡土墙砌筑时,一般10-20米左右设置一道沉降缝,其具体数量和位置视基底的土质情况而定。沉降缝要从基础开始设置,缝宽一般在2cm到3cm之间。沉降缝的方向要与道路的中心线法线方向保持一致,并务必保证沉降缝的垂直,且保证沉降缝上下缝宽一致。沉降缝距挡土墙20cm的范围内,施工人员必须要按照设计规定的防水材料进行封闭,并将沉降缝的表面修饰整齐,若沉降缝两边沉降不均匀极有可能造成开裂等现象,严重影响挡土墙的功能,因此对于沿河挡土墙沉降缝的施工必须要认真仔细[5]。

4.、总结

综上所述,沿河挡土墙为一项综合利用工程,其设计施工涉及部门广泛,有关水利、水运、城建等部门要一起协商相互配合,统一意见共同搞好沿河挡土墙的建设。在沿河范围修建挡土墙,相关部门必须要保证挡土墙的质量,工程施工人员须严格按照相关规范及工艺流程进行施工,把控好沿河挡土墙的质量关。

参考文献:

[1]熊墨圣,邹花兰,蒋丽珍.沿河路堤挡土墙质量控制[J].华东公路科技情报网,2009,06(30):21-23.

[2]张永富.探讨山区挡土墙施工质量控制[J].城市建设理论研究,2011,25(25):1-6.