挡土墙的养护与维修

挡土墙的养护与维修 摘要：本文对挡土墙建成以后岀现的质量问题， 进行了详细的原因分析， 并提岀了一些切实可行的养 护与维修措施。 关键词：挡土墙 养护 维修 措施 公路建成交付使用之后，在行车作用和自然因素影响下，特别是交通量的不断增加和轴 载的不断增大，加上在设计、施工中遗留的某些缺陷，挡土墙的使用性能逐渐降低。因此， 应加强挡土墙的养护和维修，以提高、改善公路的服务质量。挡土墙养护是保证汽车高速、 安全、舒适行驶的不可缺少的经常性工作。通过养护使挡土墙在设计年限经常保持完好状态， 最大限度的发挥公路运输效能。 1 1 简述挡土墙 挡土墙是一种用来支撑陡坡以保持土体稳定的构造物， 它所承受的荷载主要是侧向土压 力。在公路、铁路、水利、矿山、航运及建筑部门的土木工程中，挡土墙的应用是十分广泛 的。当山区地面横坡过陡，常在下侧边坡设置挡土墙；或在靠山侧，由于刷坡过多，不仅土 石方工程数量大，而且破坏了天然植被容易引起灾害， 因此设置挡土墙以降低路堑高度； 在 平原地区多为良田， 为了节约用地，往往也在路基一侧或两侧设置挡土墙； 挡土墙还经常用 来整治坍塌、滑坡等路基病害等等。 因此，挡土墙的用途可简要归纳为： 降低挖方边坡高度，减少挖方数量，避免山体失稳 滑坍；收缩路堤坡脚，减少填方数量和占地面积，保证路堤稳定；避免沿河路基挤缩河床， 防止水流冲刷路基；防止山坡覆盖层下滑和整治滑坡； 根据路基横断面上的位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙及路堑墙。 根据所处的环境和作用不同， 可分为一般地区挡土墙、 浸水地区挡土墙、 地震地区挡土 墙，还有用于整治滑坡的抗滑挡土墙。 根据挡土墙的结构形式，常见的挡土墙形式有：重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、 扶臂式、加筋土式、锚杆式、锚定板式和桩板式，此外还有柱板式、垛式、竖向预应力锚杆 式及土钉式等。挡土墙的适用围，取决于墙趾地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙的 用途、施工方法、技术经济条件及当地的施工经验等。 2 2、挡土墙病害原因分析 挡土墙常见的病害和破坏形式有；滑移、倾覆、沉陷、墙身竖向开裂和横向开裂等，如 图 1 1图4 4 所示。此外，还有勾缝脱落、表面破损、墙背填土沉陷、基础冲刷淘空、变形缝 破损等病害形式。 挡土墙产生破坏的原因大致有以下几个方面： （1 1）基础埋置过浅。挡土墙的破坏主要表现为滑移 （如图 1 1 所示）、倾覆（如图 2 2 所示）， 其中多是基础埋置过浅、基底承载力不足或者偏心距过大等原因造成的。 趾部下沉、冲刷和 淘空易造成挡土墙过度倾斜以致倾覆。基底抗滑和剪切强度不足易造成过度滑动。 (2)(2) 墙后排水不良。墙背填土和地基土的含水量增加，从而加大了土体的湿密度， 降低 了抗剪强度和地基承载力，并产生附加的静水压力、土体的膨胀和冻胀压力。这些变化都加 大了墙背所受的主动土压力，使墙身丧失稳定。在季节性冻土地区尤其要注意墙后排水， 以 免造成墙身开裂和基础上凸，如图 3 3 所示。 (3)(3) 设计、施工方面存在问题。如断面过小，设计参数选择不当，砌石挤浆不够密实， 回填土不符合要求，压实不足等，都会造成墙身剪切破坏、外凸变形、勾缝脱落、石块松动 等病害，如图 4 4所示。 (4)(4) 养护不及时。当病害发生初期，若不认真检查，很难及时发现，也就不能及时进行 养护、修补；或者发现后，未能准确找出真正病害原因，而采取不正确的处治方法，殆误时 机，导致严重病害的发生。 3 3、挡土墙的日常检查与养护 3.13.1 日常检查 1 1 1 倒3 基对富我丨覺 挡土墙是否坚固、稳定、完整，对行车安全影响甚大，特别是使用年限较久的路肩墙， 为此必须有相应的检查维修制度。 检查时应注意墙身有无开裂、凸出或倾斜，有无勾缝脱落风化、石块松动变形，墙顶有 无积水、开裂和下沉，趾前地面有无冲刷或挤出，墙后地面排水设备和墙身泄水孔有无长草、 堵塞等。一旦发现病害应及时维修处理。对于墙身裂缝应联系墙后山体、 地面、地基、排水、 施工质量等情况进行登记，并做明显的标志进行监视。 挡土墙的日常养护除经常检查其是否有损坏外，每年应在春秋两季各进行一次定期检 查，北方冰冻严重的地区尤应重视这种定期检查。 主要检查挡土墙在冰冻融化后墙身及基础 的变化情况，以及冰冻前所采取的防护措施的效果。 另外在反常气候、地震或重型车辆通过 等特殊情况后也应进行及时检查。 发现了裂缝、断裂、倾斜、鼓肚、滑动、下沉或表面风化、泄水孔堵塞、墙后积水、周 围地基错台、空隙等情况，应尽快查明原因，并观察其发展情况，应做好工作记录，设立技 术档案备查。 3.23.2 养护维修 每年春秋季节病害检查后， 应分轻重缓急安排维修计划。 除新修挡土墙需整治路基病害 外，还要做好已有挡土墙的保养、观测等工作。如疏通泄水孔，除草，墙身勾缝抹面修补， 基础加固及冲刷防护，挡土墙地基的填注补缺，夯实裂缝，做好地面排水以及裂缝和土压力 的观测等，甚至对挡土墙进行全面的修理，拆除、重建或增建较大的挡土墙。 养护中应注意以下几点： （1 1） 挡土墙的泄水孔应保持畅通。如有堵塞，应及时疏通。如无法疏通，应另行选择 适当位置增设泄水孔， 或在墙背后沿挡土墙增做墙后排水设施， 一般可增设盲沟将水流引出 路基以外，以防止墙后积水引起土压力增加或冻胀。 （2 2） 挡土墙表面出现风化剥落时，应将风化表层砸除，喷涂水泥砂浆保护层，防止剥 落恶化。当风化剥落严重时，应将风化部分拆除重砌。 （3 3） 锚杆、锚定板挡土墙及加筋挡土墙，应做顶面和墙外的防水、排水，经常注意有 无变形、倾斜或肋柱、挡土板断裂、损坏。如有损坏，应及时修理、加固或更换。对暴露的 锚头、螺母、垫圈应定期涂刷防锈漆， 同时应经常检查锚头螺母有无松动、 脱落，如有松动、 脱落应及时紧固和补充。 （4 4） 浸水挡土墙，除平时经常检查其有无损坏时，应在洪水期前后详细观察、检查。 汛前检查的目的是确定其作用、 效果和是否完整稳定， 能否承受洪水的袭击以及应采取的防 护、加固措施；汛后检查的目的是观察其有无损坏，如有损坏，应及时修理和加固。 （5 5） 浸水挡土墙受洪水冲刷，出现基础被淘空，但未危及挡土墙本身时，可采取抛石 加固或用块石将淘空部分塞实并灌浆。当挡土墙本身出现损坏，如松动、下沉、倒塌、开裂 等，应按原样修复。 4 4、挡土墙维修加固 4.14.1 挡土墙加高加长 4.1.14.1.1 加高 挡土墙常因高度不够发生土体冒顶等现象， 因此，除了做好土体稳定加固外，有的还需 要加高挡土墙。加高的办法有如下几种： （1 1）老墙顶上加高（如图 5 5 所示）。当墙顶较宽，加高高度在 1.5m1.5m 以下时，可以在墙 顶直接加高，但必须核对竣工图及计算参数， 并进行薄弱断面和基底稳定性的验算， 施工时 需除掉墙顶灰砂和松石，注意接缝处质量。 （2 2） 挖除墙背填土在墙背加厚加高（如图 6 6 所示）。此法可从基底做起，并应加做墙后 排水，部分改变墙后回填料性质，优点是不占用边沟路肩，外观较整齐，加高同时加厚，工 作较为彻底。 （3 3） 在墙面加厚加高（如图 7 7 所示）。仅当限界较宽，挖掉墙背填土不安全时，可采用 此法。 4.1.24.1.2 加长 当挡土墙长度不足或两端衔接不良， 不能充分发挥挡土墙作用， 致使墙的两端仍有滑塌 等病害发生，或在洪水中衔接处路基被冲毁时， 应根据需要向两端或一端适当延长。 接长部 分应与线路相协调，并尽量与原墙形式相同。 挡土墙和路基或其它构造物衔接不良处均应在 维修中加以改善，如路肩墙两端没有锥坡时应加做锥坡。 4.24.2 挡土墙加固 根据挡土墙发生病害的原因，可采取压力灌浆锚固、增加支撑墙、 部分拆除重建、在墙 背加厚，并改善墙后排水等办法加固。 4.2.14.2.1 挡土墙的裂缝、断裂如已停止发展，应立即进行修理、加固，其方法是首先将裂 缝缝隙凿毛，清除碎渣和杂物，然后用水泥砂浆填塞。对水泥混凝土或钢筋混凝土裂缝也可 用环氧树脂粘合。 422422 挡土墙发生倾斜、鼓肚、滑动或下沉时，可选用下列加固措施： （1 1） 锚固法。适用于水泥混凝土或钢筋混凝土挡土墙。采用高强钢筋做锚杆，穿入预先 钻好的孔，用水泥砂浆灌满锚杆插入岩体部位，固定锚杆，待砂浆达到一定强度后，对锚杆 进行拉，然国 5 熔丄朴t -后用锚头固紧，如图 9 9 所示。 （2 2） 套墙加固法。在原墙外侧，加宽基础、加厚墙身，如图 1010 所示。 施工时，应挖除一部分墙后填土来减少土压力 ，同时应注意新旧基础和墙身的结合 . .其方 法是凿毛旧基础和旧墙身 ，必要时设置钢筋锚栓或石榫 , ,也可以在修整过的旧混凝土表面涂 混凝土粘合剂以增强新旧墙的联结。墙后回填土必须分层填筑并夯实。 （3 3） 支撑墙加固法。在挡土墙外侧，每隔一定的距离修建支挡墙，如图 1111 所示。以加 强破损处断面并增加全墙的稳定性。支挡墙的基础埋深、尺寸和间距应通过计算确定。 施工时老墙要洗刷干净， 除掉不良灰缝，必要时加设连接短钢条， 变形裂缝处要压住砂 浆。 E E 漕 d d 列 8 -対曲 ENEN 4.2.34.2.3 原挡土墙损坏严重，采用以上加固方法不能达到设计强度要求时，则应考虑将损 坏部分拆除重建。为防止不均匀沉降， 新旧挡土墙之间应设置沉降缝， 并应注意新旧挡土墙 接头协调。 4.2.44.2.4 路肩墙或路堤墙基础埋置深度不足或基础受冲刷时， 可在趾前增设浆砌片石基础 墙，抛填和码砌片石防止冲刷，如图 1212 所示。护基施工时要注意与前后河岸、结构物衔接 圆顺。基础墙应与适当坡度，不要阻流太多，以免增加局部冲刷。 r _三 產讣知同 4.2.54.2.5 对滑动、下沉破坏的修复，若地基处治工程复杂，可采用干砌块石或码砌石笼进 行加固。 4.2.64.2.6 挡土墙与边坡连接处易被雨水冲成沟槽或缺口，应及时填补夯实，恢复原状。 5 5、挡土墙抢修 保证汽车快速、安全、舒适、畅通行驶是公路养护中不可缺少的经常性工作，所以当由 于自然灾害、突发事件致使挡土墙破坏时，应及时抢修尽快修复，以保证公路畅通。 挡土墙在路基横断面上的位置不同， 其抢修的措施也不同。 木笼或钢笼填石法和草袋装 土石、码砌拦边挡土石法适用于路堑挡土墙抢修； 圆木框排码石法适用于路肩挡土墙的抢修； 圆木桩（钢桩）加筋栅法既可适用于路堑挡土墙又可适用于路肩挡土墙的抢修。 5.15.1 填石法 5.1.15.1.1 木笼填石。挡土墙的缺口不大不高时， 可用木笼填石。木笼尺寸采用 3mx 1mx 1m 3mx 1mx 1m 抢修时先清理、平整挡土墙侧，然后放上木笼，再填石块，到一定高度时木笼侧边坡空隙处 可分层回填夯实。上下层木笼间应错缝排列， 并用镀锌铁丝连接， 木笼装石位置应按设于原 有挡土墙断面外，以后修复时可减少拆除困难。如果土石坍落较大，在原挡土墙背面部清理， 会导致更大塌方时，可将木笼设置在原有挡土墙之上。木笼高度如超过 3m3m 为防止墙被土 压力推倒，应在木笼前打桩，并在山坡上打拉桩，用钢丝绳或几股粗镀锌铁丝拉住木笼前面 的木桩，以保持稳定，如图 1313 所示。 5.1.25.1.2 钢笼填石。 与木笼填石相同，但笼用料系短小的型钢或钢轨焊制，刚度较大。 5.25.2 草袋装土或大块石、码砌拦边挡土石法 拦挡高度不宜大于 3m3m 此法的优点在于可直接码砌于墙顶上。 5.35.3 圆木框排码石法 当挡土墙的厚度较大时，宜采用圆木框排码石法，如图 1414 所示。 施工时把坍塌部分清理整平，基底应由路基外侧向心做成 1010： 1 1 或 5 5: 1 1 的倾斜度，以 保证石块受力后不向外滑动或被挤出。然后用石块分层干砌，每层厚度约 606070cm,70cm,在两 层石块间放置纵横小圆木各一层，每根圆木的间距为 1.01.01.2m1.2m，铺成方格形，纵横圆木想 交处用铁丝捆牢。在原有路堤填方上清理时，应挖成台阶使之衔接良好。 5.45.4 木钢栅栏法 适用于挡土墙缺口较大时。 在挡土墙背后，顺路线方向横插型钢或钢轨， 上下型钢的间 距约为 1.5m1.5m。型钢横向插入挡土墙背不少于 50cm50cm。如被破坏的挡土墙长度超过一根型钢长 度时，可用短型钢接长。另在型钢前挡土墙背垂直打一排圆木桩，木桩间距约为 2m2m 木桩 与型钢相交处均用镀锌铁丝捆扎牢固。 在型钢后面再用圆木或方木竖插排满， 并在其背后分 层填土夯实。当回填土超过 3m3m 时，要在挡土墙墙背后打拉桩，用细钢丝绳拉住圆木桩，以 保持稳定，如图 1515 所示。 II; t 参考文献 【1】公路挡土墙设计与施工技术细则、人民交通， 2008 【2】公路工程质量检验评定标准(JTGF80/ 1-2004 )、人民交通，2004 【3】忠达，公路挡土墙设计、人民交通， 1999 【4】忠达、王海林，公路挡土墙施工、人民交通， 2004