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、減少開挖或者邊坡防止地質(zhì)不良地段的滑坡。1.按設置位置分路堤擋土墻：在陡山坡上填筑路堤時、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（需要時可分設數(shù)道）。依靠墻身的自重以及基礎部位的被動土壓力來抵抗側(cè)向主動土壓力。形式簡單，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

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抵抗側(cè)向土壓力，面板可預制。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制桿件，縱橫交錯裝配成框架，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土壓力來平衡墻后主動土壓力。適用于土壓力大，要求基礎埋置深地段，可用于路塹墻、路肩墻。樁板墻墻身墻基礎排水設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)范和設計手冊。圖6-12石砌擋土墻斷面形式墻面一般均為平面，其坡度應與墻背坡度相協(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，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，一般采用1：0.20～1：0.35較為經(jīng)濟。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，對路堤墻和路塹墻，墻頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚2cm。干砌擋土墻墻頂50cm高度內(nèi)，應用25號砂漿砌筑，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，在地形險峻地段，或過高過長的路肩墻的墻頂應設置護欄。為保持土路肩最小寬度，護欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于0.75m，四級路不小于0.5m。護欄墻頂基礎類型基礎類型示意圖a）墻趾或墻踵部分加寬；b）鋼筋混凝土底板；c）換填地基；d）臺階基礎；e）拱形基礎③鋼筋混凝土底板：當?shù)鼗鶋簯Τ^地基承載力過多時，或需要的加寬值較大，可采用鋼筋混凝土底板。

④臺階基礎：當擋土墻修筑在陡坡上，而地基又為完整、穩(wěn)固、對基礎不產(chǎn)生側(cè)壓力的巖石時，可設置臺階基礎，以減少基坑開挖和節(jié)省圬工。⑤拱形基礎：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。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擴大基礎：當?shù)鼗休d力不足，地形平坦而墻身較高時，為了減小基底壓應力和增加抗傾覆穩(wěn)定性，采用擴大基礎?；A埋置深度①對于土質(zhì)地基，基礎埋置深度應符合下列要求：無沖刷時，應在天然地面以下至少1m；有沖刷時，應在沖刷線以下至少1m；受凍脹影響時，應在凍結(jié)線以下不少于0.25m。當凍深超過1m時，采用1.25m，但基底應夯填一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應位于凍結(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，但基礎埋深不宜小于1m。③對于巖石地基，應清除表面風化層，將基底嵌入巖層一定深度。當風化層較厚難以全部清除時，可根據(jù)地基的風化程度及其容許承載力將基底埋入風化層中。④當擋土墻位于地質(zhì)不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動面時，應進行地基抗滑穩(wěn)定性驗算，將基礎底面埋置在滑動面以下，或采用其它措施，以防止擋土墻滑動。①地面排水截水溝：路塹墻和山坡墻上方必須設置截水溝，以攔截流向擋土墻的地表水；夯實回填土頂面和地表松土；夯實墻前回填土和加固邊溝。排水設施擋土墻排泄水孔②墻身排水漿砌塊(片)石墻身應在墻前地面以上設一排泄水孔(圖a)。墻高時，可在墻上部加設一排匯水孔(圖b)

?？籽坶g距一般為2～3m，對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，泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。當墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m的范圍內(nèi)鋪設厚度不小于0.3m的砂卵石排水層(圖c)

擋土墻排水設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裂，應設置沉降縫。為減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化而引起的裂縫，應設置收縮縫。一般將沉降縫與伸縮縫合并設置，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別復雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應作平面布置，繪制平面圖，標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。沿河擋土墻還應繪出河道及水流方向，防護與加固工程等。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；布置泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。抗滑擋土墻與一般擋土墻類似，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、分布和作用點等方面。一般擋土墻主要抵抗主動土壓力，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。有時為增強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，有時可在墻后設置l～2m寬的衡重臺或卸荷平臺?？够瑩跬翂εc一般擋土墻的區(qū)別抗滑擋土墻布置原則（1）對于中、小型滑坡，一般將抗滑擋土墻布設在滑坡前緣。（2）對于多級滑坡或滑坡推力較大時，可分級布設抗滑擋土墻。（3）對于滑坡中、小部有穩(wěn)定巖層鎖口時，可將抗滑擋土墻布設在鎖口處，鎖口處以下部分滑體另作處理，或另設抗滑擋土墻等整治工程。（4）當滑動面出口在構(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，應盡可能將抗滑擋土墻靠近建筑物布置。（5）對于道路工程，當滑面出口在路塹邊坡時，可按滑床地質(zhì)情況決定布設抗滑擋土墻的位置。（6）對于滑坡的前緣面向溪流或河岸時，抗滑擋土墻可設置于穩(wěn)定的岸灘地，或?qū)⒖够瑩跬翂υO置在坡腳。（7）對于地下水豐富的滑坡地段，在布設抗滑擋土墻前，應先進行輔助排水工程，并在抗滑擋土墻上設置好排水設施。（8）對于水庫沿岸，由于水庫蓄水水位的上升和下降，除在浸水斜坡可能崩塌處布設抗滑擋土墻外，在高水位附近還應設抗滑樁或二級抗滑擋土墻。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，其墻后填料的選擇也是一項重要的工作。一般以塊石、礫石為好。這樣的填料透水性也強，抗剪強度穩(wěn)定，易排水。粘性土的壓實性和透水性都較差，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。當不得不采用粘性土作填料時，應適當加以塊石或碎石。任何時候不能采用淤泥、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與抗滑擋土墻的結(jié)構(gòu)形式相適應。對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。一般應選擇條石或塊石；砼的強度等級一般不應低于C15。對于錨桿式抗滑擋土墻、板樁式抗滑擋土墻、豎向預應力錨桿式抗滑擋土墻等形式，最好采用砼或鋼筋砼。砼強度等級不宜低于C20。預應力錨桿的錨固區(qū)域，砼等級不低于C30。三、施工注意事項

（1）對天變形劇烈的滑坡，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，控制滑坡運動。要防止大面積開挖(尤其在坡腳)而造成土體滑動，加劇滑坡體運動，影響抗滑的穩(wěn)定性，甚至破壞已修建的抗滑擋土墻。應事行作好排水系統(tǒng)。（2）注意掌握施工季節(jié)（3）刷方減載應按自上而下的原則進行（4）對輔助工程，也應切實注意事故質(zhì)量§4.3施工注意事項(1)抗滑擋土墻應盡可能在滑坡變形前設置，或在坡腳土體尚未全面開挖前，以較陡的臨時邊坡分段開挖設置。根據(jù)施工過程中建筑物的受力情況，施工時采取分段、跳槽開挖，并及時進行抗滑擋土墻的修建。(2)在滑坡地段修建擋土墻前，應事先作好排水系統(tǒng)，合理編制施工組織設計，集中施工力量，作好施工準備，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)展時在滑坡腳開挖基坑和修建建筑物。由于開挖、填土而使地形有相當大的變化，因此要充分注意排除地表水，也應注意排除地下水，以防水的滯留。同時，對施工用水也應特別注意。(4)施工時應先對滑坡體上(后)部進行刷方減載，以減小滑坡體產(chǎn)生的下滑力。刷方減載應按自上而下的原則進行。對刷方減載的棄土可作為抗