第4章邊坡工程的治理技術(shù)之4-抗滑擋土墻施工技術(shù)

第四章邊坡工程治理技術(shù)之——抗滑擋土墻施工技術(shù)邊坡工程§4.1概述

擋土墻的定義擋土墻是支撐填土或斜坡土體，防止其變形失穩(wěn)，而承受側(cè)向巖土壓力的支擋結(jié)構(gòu)物。1、用于支擋滑坡、變形體的擋土墻，一般稱為抗滑擋墻，或抗滑擋土墻。擋土墻的基本構(gòu)成一、抗滑擋土墻類型、特點(diǎn)和適用條件2.按結(jié)構(gòu)型式分類（1）重力式擋土墻（2）錨定式擋土墻（3）薄壁擋土墻（4）其他形式擋土墻等3.按材料分類（1）漿砌條石（塊石）抗滑擋土墻（2）混凝土抗滑擋土墻（3）鋼筋混凝土抗滑擋土墻（4）加筋土抗滑擋土墻路肩擋土墻路堤擋土墻路塹擋土墻山坡?lián)跬翂?.按設(shè)置位置分路塹擋土墻：用于陡峭山坡的路塹底部，降低邊坡高度、減少開(kāi)挖或者邊坡防止地質(zhì)不良地段的滑坡。1.按設(shè)置位置分路堤擋土墻：在陡山坡上填筑路堤時(shí)、用以支擋路堤下滑；收縮坡腳，減少填方量；保證沿河路堤不受水流沖刷。路肩擋土墻：支擋陡坡路堤下滑，抬高公路，收縮坡腳、減少占地，減少填方量。山坡?lián)跬翂Γ河靡灾跎狡律峡赡芑母采w層土體或破碎巖層（需要時(shí)可分設(shè)數(shù)道）。依靠墻身的自重以及基礎(chǔ)部位的被動(dòng)土壓力來(lái)抵抗側(cè)向主動(dòng)土壓力。形式簡(jiǎn)單，施工方便。A豎直式B俯斜式C仰斜式D折線式E衡重式A、B、E多用于路肩墻、路堤墻；重力式擋土墻重力式擋土墻C、D多用于路塹墻。2.按結(jié)構(gòu)型式分類重力式擋土墻已完工的石砌擋土墻圖6-3錨桿式擋土墻②錨定式擋土墻圖6-4錨定板式擋土墻

由肋柱，擋板和錨桿組成，靠錨桿錨固在山體內(nèi)拉住肋柱。肋柱，擋板可預(yù)制。一般適用于墻身較高的路塹墻或路肩墻。

類似于錨桿式擋土墻，僅錨桿的固定端用錨定板固定在山體內(nèi)。一般適用于路塹墻或路堤墻。錨桿（索）擋土墻錨桿擋土墻一般適用于巖質(zhì)路塹地段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用，還可應(yīng)用于陡坡路堤。錨定板擋土墻③薄壁式擋土墻圖6-6扶壁式擋土墻圖6-5懸臂式擋土墻

由立壁，墻趾板和墻踵板組成，利用墻踵板上的填土重量來(lái)維持土體穩(wěn)定。適用于缺乏石料地區(qū)及擋土墻高度不大于7m的情況。扶壁式擋墻(<15m)曲阜東站擋土墻施工現(xiàn)場(chǎng)

曲阜東站是京滬高鐵全線21座車站之一，路基全部為路堤填筑，線路中心最大填筑高度為8.1m，最小高度為4.3m。路堤邊坡最大填筑高度為7.78m，最小填筑高度3.98m。擋土墻施工的完成，為路基填筑提供了新的作業(yè)面

圖6-7加筋土擋土墻④其他類型擋土墻圖6-8土釘擋土墻1-土釘；2-鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)；噴射混凝土面層由面板，拉筋和填料組成，依靠拉筋與填料之間的摩擦力來(lái)抵抗側(cè)向土壓力，面板可預(yù)制。適用于缺乏石料地區(qū)及在軟弱地基上修筑路肩墻與路堤墻?！冧\鋼帶加筋加筋土擋土墻預(yù)制塊的安裝加筋土的回填

圖6-9柱板式擋土墻圖6-10樁板式擋土墻用鋼筋混凝土預(yù)制桿件，縱橫交錯(cuò)裝配成框架，內(nèi)填土石，以抵抗土壓力。適用于缺乏石料地區(qū)的路肩墻與路堤墻。由樁柱和擋板組成，利用深埋的樁柱前土層的被動(dòng)土壓力來(lái)平衡墻后主動(dòng)土壓力。適用于土壓力大，要求基礎(chǔ)埋置深地段，可用于路塹墻、路肩墻。樁板墻墻身墻基礎(chǔ)排水設(shè)施沉降伸縮縫墻頂墻面墻背墻底墻趾墻踵二、擋土墻的構(gòu)造特點(diǎn)墻背

①仰斜墻背適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于1：0.3，通常在1：0.15～1：0.25。④衡重式墻適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。上墻俯斜墻背的坡度1：0.25～1：0.45，下墻仰斜墻背在1：0.25左右，上下墻的墻高比一般采用2：3。③凸形折線墻背多用于路塹墻，也可用于路肩墻。上下墻的墻高比一般采用2：3②俯斜墻背適用于路堤墻、路肩墻。常用1：0.15～1：0.25，不超過(guò)4m的低墻可用垂直墻背。⑤其他類型擋土墻墻背形式可參考有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)。圖6-12石砌擋土墻斷面形式墻面一般均為平面，其坡度應(yīng)與墻背坡度相協(xié)調(diào)。墻面坡度直接影響擋土墻的高度。因此，在地面橫坡較陡時(shí)，墻面坡度一般為1：0.05～1：0.20，矮墻可采用陡直墻面；地面平緩時(shí)，一般采用1：0.20～1：0.35較為經(jīng)濟(jì)。墻面墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50cm，干砌不小于60cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40cm。如不做頂帽，對(duì)路堤墻和路塹墻，墻頂應(yīng)以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號(hào)砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內(nèi)，應(yīng)用25號(hào)砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6m。墻頂為保證交通安全，在地形險(xiǎn)峻地段，或過(guò)高過(guò)長(zhǎng)的路肩墻的墻頂應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。為保持土路肩最小寬度，護(hù)欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離，二、三級(jí)路不小于0.75m，四級(jí)路不小于0.5m。護(hù)欄墻頂基礎(chǔ)類型基礎(chǔ)類型示意圖a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺(tái)階基礎(chǔ)；e）拱形基礎(chǔ)③鋼筋混凝土底板：當(dāng)?shù)鼗鶋簯?yīng)力超過(guò)地基承載力過(guò)多時(shí)，或需要的加寬值較大，可采用鋼筋混凝土底板。

④臺(tái)階基礎(chǔ)：當(dāng)擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對(duì)基礎(chǔ)不產(chǎn)生側(cè)壓力的巖石時(shí)，可設(shè)置臺(tái)階基礎(chǔ)，以減少基坑開(kāi)挖和節(jié)省圬工。⑤拱形基礎(chǔ)：如地基有短段缺口(如深溝等)或挖基困難(如需水下施工)，可采用拱形基礎(chǔ)。①天然地基：大多數(shù)擋土墻都直接修筑在天然地基之上。②擴(kuò)大基礎(chǔ)：當(dāng)?shù)鼗休d力不足，地形平坦而墻身較高時(shí)，為了減小基底壓應(yīng)力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋置深度①對(duì)于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求：無(wú)沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少1m；有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下至少1m；受凍脹影響時(shí)，應(yīng)在凍結(jié)線以下不少于0.25m。當(dāng)凍深超過(guò)1m時(shí)，采用1.25m，但基底應(yīng)夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應(yīng)位于凍結(jié)線以下不少于0.25m。②碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎(chǔ)埋深不宜小于1m。③對(duì)于巖石地基，應(yīng)清除表面風(fēng)化層，將基底嵌入巖層一定深度。當(dāng)風(fēng)化層較厚難以全部清除時(shí)，可根據(jù)地基的風(fēng)化程度及其容許承載力將基底埋入風(fēng)化層中。④當(dāng)擋土墻位于地質(zhì)不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動(dòng)面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，將基礎(chǔ)底面埋置在滑動(dòng)面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動(dòng)。①地面排水截水溝：路塹墻和山坡墻上方必須設(shè)置截水溝，以攔截流向擋土墻的地表水；夯實(shí)回填土頂面和地表松土；夯實(shí)墻前回填土和加固邊溝。排水設(shè)施擋土墻排泄水孔②墻身排水漿砌塊(片)石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水孔(圖a)。墻高時(shí)，可在墻上部加設(shè)一排匯水孔(圖b)

?？籽坶g距一般為2～3m，對(duì)于浸水擋土墻孔眼間距一般1.0～1.5m。下排排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面或墻前水位0.3m；為防止水分滲入地基，泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時(shí)，應(yīng)在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖c)

擋土墻排水設(shè)施示意圖沉降伸縮縫為防止因地基不均勻沉降而引起墻身開(kāi)裂，應(yīng)設(shè)置沉降縫。為減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化而引起的裂縫，應(yīng)設(shè)置收縮縫。一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向間距10～15m，縫寬2～3cm。擋土墻的縱向布置平面布置個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，如高、長(zhǎng)的沿河曲線擋土墻，應(yīng)作平面布置，繪制平面圖，標(biāo)明擋土墻與路線的平面位置及附近地貌與地物等情況，特別是與擋土墻有干擾的建筑物的情況。沿河擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固工程等。沉降伸縮縫基地線泄水孔路線縱坡錐坡?lián)跬翂v斷面示意圖按地基及地形情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置；布置各段擋土墻的基礎(chǔ)；布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等?？够瑩跬翂εc一般擋土墻類似，但它又不同于一般擋土墻，主要表現(xiàn)：在抗滑擋土墻所承受的土壓力的大小、方向、分布和作用點(diǎn)等方面。一般擋土墻主要抵抗主動(dòng)土壓力，而抗滑擋土墻所抵抗的是滑坡體的剩余下滑推力。一般情況下滑坡的剩余推力較大，對(duì)于滑體剛度較大的中厚層滑坡體壓力的分布圖形于矩形，推力的方向與滑移面層平行；合力作用點(diǎn)位置較高，位于滑面以上l／2墻高處。因此，一般情況下，滑坡推力較主動(dòng)土壓力大。為滿足抗滑擋土墻自身穩(wěn)定的需要，這要求通?？够瑩跬翂γ嫫露炔捎胠∶0．3～1∶0．5，甚至緩至1∶0．75～1∶1。有時(shí)為增強(qiáng)抗滑擋土墻底部的抗滑阻力，將其基底做成倒坡，或鋸齒形；而為了增加抗滑擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性和減少墻體圬工材料用量，有時(shí)可在墻后設(shè)置l～2m寬的衡重臺(tái)或卸荷平臺(tái)?？够瑩跬翂εc一般擋土墻的區(qū)別抗滑擋土墻布置原則（1）對(duì)于中、小型滑坡，一般將抗滑擋土墻布設(shè)在滑坡前緣。（2）對(duì)于多級(jí)滑坡或滑坡推力較大時(shí)，可分級(jí)布設(shè)抗滑擋土墻。（3）對(duì)于滑坡中、小部有穩(wěn)定巖層鎖口時(shí)，可將抗滑擋土墻布設(shè)在鎖口處，鎖口處以下部分滑體另作處理，或另設(shè)抗滑擋土墻等整治工程。（4）當(dāng)滑動(dòng)面出口在構(gòu)筑物(如公路、橋梁、房屋建筑)附近，且滑坡前緣距建筑物有一定距離時(shí)，應(yīng)盡可能將抗滑擋土墻靠近建筑物布置。（5）對(duì)于道路工程，當(dāng)滑面出口在路塹邊坡時(shí)，可按滑床地質(zhì)情況決定布設(shè)抗滑擋土墻的位置。（6）對(duì)于滑坡的前緣面向溪流或河岸時(shí)，抗滑擋土墻可設(shè)置于穩(wěn)定的岸灘地，或?qū)⒖够瑩跬翂υO(shè)置在坡腳。（7）對(duì)于地下水豐富的滑坡地段，在布設(shè)抗滑擋土墻前，應(yīng)先進(jìn)行輔助排水工程，并在抗滑擋土墻上設(shè)置好排水設(shè)施。（8）對(duì)于水庫(kù)沿岸，由于水庫(kù)蓄水水位的上升和下降，除在浸水斜坡可能崩塌處布設(shè)抗滑擋土墻外，在高水位附近還應(yīng)設(shè)抗滑樁或二級(jí)抗滑擋土墻。一、填料選擇為保證抗滑擋土墻既能安全正常工作，又減少其斷面尺度，降低工程后造價(jià)，其墻后填料的選擇也是一項(xiàng)重要的工作。一般以塊石、礫石為好。這樣的填料透水性也強(qiáng)，抗剪強(qiáng)度穩(wěn)定，易排水。粘性土的壓實(shí)性和透水性都較差，并且又常具有吸水膨脹性和凍脹性，產(chǎn)生側(cè)向膨脹壓力，影響擋土墻的穩(wěn)定性。當(dāng)不得不采用粘性土作填料時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加以塊石或碎石。任何時(shí)候不能采用淤泥、膨脹土作墻后填料。§4.2抗滑擋土墻施工二、墻身材料選擇墻身材料的選擇應(yīng)與抗滑擋土墻的結(jié)構(gòu)形式相適應(yīng)。對(duì)于重力式抗滑擋土墻，墻身材料一般采用條石、塊石或塊石砼或素砼。一般應(yīng)選擇條石或塊石；砼的強(qiáng)度等級(jí)一般不應(yīng)低于C15。對(duì)于錨桿式抗滑擋土墻、板樁式抗滑擋土墻、豎向預(yù)應(yīng)力錨桿式抗滑擋土墻等形式，最好采用砼或鋼筋砼。砼強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20。預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固區(qū)域，砼等級(jí)不低于C30。三、施工注意事項(xiàng)

（1）對(duì)天變形劇烈的滑坡，宜從兩端向中間分段施工，逐段穩(wěn)定滑坡，減小滑坡規(guī)模，控制滑坡運(yùn)動(dòng)。要防止大面積開(kāi)挖(尤其在坡腳)而造成土體滑動(dòng)，加劇滑坡體運(yùn)動(dòng)，影響抗滑的穩(wěn)定性，甚至破壞已修建的抗滑擋土墻。應(yīng)事行作好排水系統(tǒng)。（2）注意掌握施工季節(jié)（3）刷方減載應(yīng)按自上而下的原則進(jìn)行（4）對(duì)輔助工程，也應(yīng)切實(shí)注意事故質(zhì)量§4.3施工注意事項(xiàng)(1)抗滑擋土墻應(yīng)盡可能在滑坡變形前設(shè)置，或在坡腳土體尚未全面開(kāi)挖前，以較陡的臨時(shí)邊坡分段開(kāi)挖設(shè)置。根據(jù)施工過(guò)程中建筑物的受力情況，施工時(shí)采取分段、跳槽開(kāi)挖，并及時(shí)進(jìn)行抗滑擋土墻的修建。(2)在滑坡地段修建擋土墻前，應(yīng)事先作好排水系統(tǒng)，合理編制施工組織設(shè)計(jì)，集中施工力量，作好施工準(zhǔn)備，盡量縮短施工工期。(3)注意掌握施工季節(jié)，盡可能避免雨季滑坡正在急劇發(fā)展時(shí)在滑坡腳開(kāi)挖基坑和修建建筑物。由于開(kāi)挖、填土而使地形有相當(dāng)大的變化，因此要充分注意排除地表水，也應(yīng)注意排除地下水，以防水的滯留。同時(shí)，對(duì)施工用水也應(yīng)特別注意。(4)施工時(shí)應(yīng)先對(duì)滑坡體上(后)部進(jìn)行刷方減載，以減小滑坡體產(chǎn)生的下滑力。刷方減載應(yīng)按自上而下的原則進(jìn)行。對(duì)刷方減載的棄土可作為抗