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摘要：重力式挡土墙是是依靠自身重力平衡墙后土压力，提高边坡稳定性的支挡结构，是我国目前常用的一种挡土墙形式。重力式挡土墙主要原料为块石、片石、混凝土等，具有体积、重量大的特点，主要应用于铁路、公路、水利、港湾、矿山等领域。重力式挡土墙以取材方便、结构简单、施工方便等优点被广泛应用于路基防护工程。
关键词：路基防护；重力式挡土墙；设计；施工
1 典型路基防护结构形式
现今大多数道路深入山区，高填深挖难免遇到支护问题。路基防护形式也多种多样，不仅需要考虑工程区的地质情况、景观环境协调性、工程可实施性、道路工程安全性，还要考虑墙后土体压力、边坡潜在软弱面位置、当地气候条件(降雨、冰冻等)、荷载等因素的影响。由此可见路基防护是一个多因素综合考虑，多方交叉验证的过程。对于不同地质条件、边坡岩体类型、气候条件要进行综合考虑安全性、经济性、环境协调性等多方面因素，边坡防护形式可以分为挡土墙类、锚索桩板挡土墙类、喷锚类等。不同支挡形式适用条件范围不尽相同。
1.1 挡土墙支护
桩上衡重式挡土墙：适用于地势较低、直立边坡高度较大，地基承载力不能满足要求，需在原地面打桩，在桩上修筑衡重式挡土墙的情况。
衡重式挡土墙：工程区地基承载力和稳定性要满足规范及设计要求；适用于坡高在6m ～12m左右，上边坡和下边坡有合适放坡条件的路段。
扶壁式挡土墙：扶壁式挡土墙是路肩墙的一种，是在悬臂式挡土墙的立臂上一定间距内加一道扶壁，使其与踵板连接起来的钢筋混凝土结构挡土墙；常用于石料缺乏和易发生地震的地区。
重力式挡土墙：适用于边坡高度较小(6m以内)，墙后土压力不大的情况；对于填方边坡要有合适的放坡条件。
加筋土挡土墙：加筋土挡土墙是在土体中加入拉筋(常用拉筋有天然植物、金属材料、土工合成材料等)，利用拉筋与土体间的摩擦承受侧向压力的支挡结构。这种结构对填料粒径组成、不均匀系数等要求高，一般应采用级配良好的填料，其质量受填方压实质量影响大，施工中存在较大的不确定性。加筋土挡土墙属于柔性结构，可以适应轻微的地基变形，克服圬工结构易发生裂纹的缺点。
1.2锚索桩板挡土墙支护
锚索桩板墙常用于填方路段支护，当边坡高度、坡度较大时，悬臂桩不能满足要求，需要依靠锚索抗滑桩为主体支护结构来维持边坡稳定。
1.3喷锚支护
锚杆支护：利用全孔注浆锚杆挂钢筋网借助高压喷射细石砼，主要用于坡度较缓、坡高较小、边坡自身可以满足稳定性要求的风化岩质边坡。
喷锚护面：借助短锚杆挂钢筋网利用高压喷射细石砼，适用于边坡坡度较缓、高度不大、开挖后自身稳定性可以满足要求的情况；主要用于防止雨水冲刷、减缓边坡老化、小型崩塌等防护工程。
锚索肋梁喷射砼：支挡结构主体为锚索肋梁，用于防止边坡发生大规模滑移和崩塌破坏；表面喷射细石砼可以防止雨水冲刷、岩石风化。
路基防护要结合工程地质条件、边坡几何尺寸、气候条件等因素综合确定防护形式。挡土墙结构优化既可以保证道路运营安全，又可以延长支挡物使用寿命。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。
2重力式挡土墙设计
2.1 材料要求
重力式挡土墙常采用石料砌筑而成，石料在不足情况下可采用粘土砖或混凝土预制块。
（1）粘土砖：挡土墙所用粘土砖是用粘土烧制而成，强度要求大于MU7.5，尺寸一般为24cm×11.5cm×5.3cm。
（2）混凝土预制块：用水泥混凝土预制而成，按高度可分为大型砌块、中型砌块、小型砌块。大型砌块高度大于90cm，中型砌块高度36 cm～90cm，小型砌块高度18cm～35cm。
（3）石料：墙体石料应经过认真挑选，选用质地紧密、不易风化、无裂缝的硬质石材。一般要求强度大于MU25，严寒地带、浸水挡土墙以及一些特殊用途的挡土墙强度要求大于MU30。
2.2 挡土墙设计
(1) 确定断面形式
重力式挡土墙按墙背倾斜情况分为俯斜式挡土墙、仰斜式挡土墙、直立式挡土墙，如图1所示。重力式挡土墙设计首先要根据实际情况和挡土墙类型及特点选择断面形式。原地面坡度较陡，一般采用俯斜式挡土墙；若选择采用仰斜式挡土墙，需要增大断面和墙高，造成不必要的浪费。
图1 重力式挡土墙结构形式
(2) 确定截面尺寸
重力式挡土墙借助墙身自重平衡墙后土压力。进行尺寸设计时要采用试算的方法确定，应参考工程经验，结合填土性质、地质条件、工艺水平和墙身材料初步拟定截面尺寸，然后进行稳定性验算，如果达不到设计及规范要求，应修改尺寸重新验算，直到满足要求为止。
(3) 设计计算
确定断面形式和截面尺寸后，应进行抗滑稳定性、抗倾覆稳定性、地基承载力和墙身材料强度验算。重力式挡土墙设计还应包括沉降缝、伸缩缝设计，地震区应进行抗震设计，浸水区在设计中需考虑水压力的影响。
3 重力式挡土墙关键施工技术
重力式挡土墙施工主要包括基坑开挖、基础砌筑、墙身砌筑等工序。
(1) 明挖基坑
基坑开挖前应做好截排水措施，开挖过程中要采取临时支挡措施保证施工安全，避免扰动墙趾处持力岩土层。施工过程要严格执行检查验收制度，上一工序验收合格后方可进行下一工序施工。
(2) 基础砌筑
基础砌筑前，要对基底进行处理，改善地基承载力减小地基应力，提高挡土墙抗滑和抗倾覆稳定性，防止不均匀沉降导致的挡土墙开裂。基础砌筑应采用挤浆法按照三顺一丁或一顺一丁的原则进行。
(3) 墙身砌筑
基础和墙身砌筑应一次完成，沉降缝和伸缩缝应平齐无搭叠。墙身砌筑过程中应预留泄水孔，泄水孔应设置反滤层以免堵塞。墙体和土体的接触面要有一定的糙度。
(4) 挡土墙放样
严格按照放样挂线进行挡土墙施工。按照沉降缝的桩号对挡土墙进行施工放样，施工时按照放样断面之间的挂线进行水平砌筑。
(5) 墙顶处理
浆砌挡土墙顶应采用粗石料或现浇混凝土做成顶帽，厚度一般为400mm，帽檐悬出宽度不小于100mm。不做顶帽的路堑墙、路肩墙和路堤墙，墙顶应用大块石砌筑，并以强度大于M5的水泥砂浆勾缝并抹面，厚度不小于20mm。
(6) 勾缝
主体施工完成后，为保证美观、防止雨水冲刷渗漏，应对墙体表面进行勾缝。
勾缝形式有凹缝、凸缝、平缝三种，按形状可分为三角形、圆形、方形。勾缝采用的水泥砂浆要比墙体砌筑砂浆高一个等级。
(7) 养护
挡土墙施工完成后，应覆盖草毡进行养护，以保证挡土墙强度避免开裂。
4 结语
重力式挡土墙因为取材便捷、结构简单、施工方便、安全性高、经济性好等优点被广泛用于路基防护中。而合理的结构设计和优良的施工管理措施，可以保证挡土墙结构安全，并延长使用寿命在路基防护中发挥重要作用。
参考文献
[1]庞赞龙.浅谈浸水挡土墙的设计[J].科技风.2011（12）
[2]牛福钰.挡土墙几何高度划分及设计选型探讨[J].中国农村水利水电.2007（02）
论文作者:代英富,王文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/23
标签：挡土墙论文; 重力论文; 路基论文; 防护论文; 结构论文; 形式论文; 砌筑论文; 《防护工程》2017年第17期论文;