重力式挡土墙破坏原因及设计施工要点研究

刘建平

(贵州省玉屏公路管理段，贵州 铜仁 554300)

1 工程概况

原201省道玉屏段多处挡土墙产生裂缝、外鼓等病害，如K155+220处浆砌片石重力式挡土墙，在2019年汛期墙体开始出现局部裂缝，同时伴有外鼓现象，从发现病害到挡土墙垮塌仅10 d时间，由于发现后及时采取了警示措施未造成伤亡事故和交通中断。鉴于挡土墙病害频发，对公路安全造成了一定影响，需在明确其产生原因的基础上，探究有效处理措施。

2 挡墙开裂产生原因

(1)由于受到连续强降雨因素的影响，使挡墙后部填土实际含水量明显增加，土体的孔隙水压力不断上升，使挡墙整体承受的实际土压变大，使挡墙产生裂缝，这是导致挡墙开裂的主要原因。

(2)挡墙条石浆砌过程中所用砂浆未达到饱和，未能将条石间缝隙填充饱满，使条石之间未能达到紧密粘结，进而对挡墙整体质量造成很大影响，引起裂缝等现象。

(3)挡墙上的泄水孔被堵塞导致无水渗出，其根本原因在于泄水孔口处的反滤层施工未能达到要求，在挡墙使用过程中被其它物质堵塞。

(4)挡墙顶部排水沟由于砂子堆积而堵塞，导致排水效果受到很大影响，使地表上的降水在边坡顶部随意漫流，并进入到挡墙后背布土体当中，使土体处于饱和状态，此外，泄水孔堵塞，导致土体中水分难以排出，使墙身受到的土压力明显增大，最终引起挡墙破坏。

(5)挡墙后背部填土质量未能达到要求，相关规范与设计要求提出，挡墙后背部填土必须使用透水性材料，若在填筑中使用的是粘性土，则要在粘性土当中添加一定量的碎石，同时使内摩擦角达到35°以上。然而，通过检查发现挡墙后背部的填土都是粘性土，根本没有按照要求添加碎石或者是碎砾石。

3 挡墙开裂处理措施

(1)对于已经有裂缝与外鼓的地方，需严格按照设计要求对其加固，若情况严重，应进行重建，以免造成更严重的破坏。

(2)对于墙身上被堵塞的孔，需尽快将其疏通，并进行定期检查，使其始终保持通畅，有良好的排水能力，避免墙后背部填土实际含水量过大，减小挡墙由此受到的压力。

(3)在砂浆不饱和的地方，应进行针对性加固处理，若情况比较严重，应直接重建，在此基础上，还应做好墙体动态监测，当发现墙体变形数据达到预警值或在墙身上已经发现裂缝及外鼓，则应立即采取措施进行处理。

(4)针对墙顶与墙脚处的排水沟，在实际工作中应做好定期清理，以免由于排水沟堵塞导致地表水漫流，给墙体造成不利影响，导致挡墙破坏。

4 挡墙设计施工要点

4.1 挡墙设计要点

(1)在挡墙设计开始前，必须做好地质勘察工作，如果在勘察及试验资料掌握不全的情况下直接凭借以往经验开展挡墙设计，则必然会使设计成果无法达到要求，造成挡墙破坏，进而带来不必要的损失及隐患。因此，这种做法必须更正，认真做好勘察与试验。

(2)水是对挡墙安全性影响较大的一个因素，因此，在设计开始前应认真了解挡墙所在地区的地质条件和水文地质条件，明确可能对挡墙有影响的水源及地表径流，同时还要充分考虑降雨这一影响因素，特别是连续强降雨可能对挡墙与其周边环境造成的影响。

(3)对于重力式挡墙，若按照墙背倾斜方向可以细分成以下几种：第一种为直立式；第二种为俯斜式；第三种为仰斜式。挡墙设计过程中，需要以工程实际情况为依据，结合挡墙在整个工程中的重要程度，确定适宜的挡墙断面形式。

(4)挡墙自身截面尺寸在很大程度上决定了墙身整体的稳定性和安全性，对此，在挡墙设计过程中应通过对地质条件、墙基埋深、墙后背部填土等在内的各项因素的考虑，并结合以往工程经验，选择技术可行且经济合理的截面尺寸。

(5)在确定了挡墙的断面形式与截面尺寸以后，需要以墙基持力层实际情况为依据，结合墙基埋深和墙身高度，对墙体地基进行稳定性验算，以确定其承载力和稳定性能否达到要求。

(6)对当前的重力式挡墙而言，在设计工作中还应做好注意以下内容：伸缩缝和沉降缝设计；泄水孔设计；墙顶及墙脚排水沟设计。

4.2 挡墙施工要点

(1)对于一项工程而言，施工安全至关重要，而施工质量是对工程安全有重要影响的因素。对此，施工单位和监理单位必须严格按照相关规程及设计要求开展施工与监督，杜绝偷工减料，严格把关每一个施工环节，消除所有安全隐患。

(2)注重各个施工细节，根据之前挡墙开裂产生原因的分析结果，墙身上的泄水孔、伸缩缝及排水沟等都属于施工细节，如果这些部分存在质量问题，将使挡墙出现裂缝导致破坏。可见，在挡墙施工中必须对所有细节都引起重视，使每个细节的施工都能按照规范及设计提出的要求实施。

(3)在挡墙基础开挖施工过程中，注意不可在雨季进行，同时要采取合理有效的排水设施进行排水，避免基槽中的地基土由于长时间泡水导致软化，使地基土的实际承载力减小，影响后续挡墙施工与使用。

(4)做好墙身与强后边坡实时监测，包括沉降监测与位移监测，如果监测到的数据信息发生异常，应立即查明其产生原因，然后采取针对性措施加以处理，避免造成破坏。

(5)对于边坡设计，它实际上是一项动态设计工作，所以在实际施工中必须加强和设计方之间的联系沟通，避免施工和设计之间有出入，导致最终的施工质量无法达到要求，在使用一段时间后产生破坏，造成不必要的损失或产生安全隐患及事故。

5 结 语

综上所述，挡墙在防护工程中经常使用，但由于受到复杂外界因素的影响，挡墙可能产生裂缝等问题导致破坏。因此，在实际工作当中应根据挡墙破坏的产生原因，采取合理有效的措施加以整改和处理。同时，在新建挡墙设计与施工中，还应充分考虑之前的相关经验，保证设计与施工质量，防止破坏的发生，延长其使用寿命，使其发挥出应有的作用效果。