浅谈某高速公路填石路基路堤挡墙水毁原因分析及处理措施

刘甫平1,2

2.公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心安徽合肥230088

摘要：本文以某高速公路路堤挡墙水毁处理工程为例，介绍了水毁应急工程的处理方法、针对性、技术要求,以及施工方法、施工步骤、施工质量控制要点等边坡水毁处理措施，从实用性、快速性、针对性、施工可行性等方面阐述了其处理效果，为类似高速公路边坡水毁应急处置方法提供借鉴。

关键词：高速公路；路堤挡墙

一、项目概况

某高速公路，起点位于马鞍山市丹阳镇省界处，向江苏省延伸至禄口机场，终点接北沿江高速公路，通过姥桥互通立交与和县S206相接。总长36.27千米。属山岭重丘区高速公路，设计时速100km／h，路基宽33.5m。通车时间为2013年。

二、自然地理及气候特征

项目所处区域属北亚热带季风气候区，具有明显的季风气候特征，温和湿润、雨量充足、四季分明、季风明显、无霜期长。区域内降水量丰富，多年平均降雨量为1053mm。夏秋季节雨量集中，常出现大面积持续性暴雨及阴雨天气，并发生内涝灾害；春冬季节雨少雾大，空气湿度相对较大。

三、现场水毁情况及原因分析

3.1现场水毁情况

通过对现场坍塌的工点进行实际踏勘，其主要水毁情况为：①K7+942～K7+955段上行线路堤挡墙已全部倒塌，地面以上墙高约6.0m，长度约13.0m，已坍塌部分其边坡处于欠稳定状态，需采取临时支护措施，以防边坡进一步坍塌对道路行车及当地农耕生产的当地行人造成危害；②K7+893～K7+942段上行线路堤挡墙已出现鼓胀、变形、开裂，需采取加固措施；③K7+893～K7+955段上行线已硬化的土路肩已发生纵向裂缝，基本连续分布，缝宽约3～5cm，其主要原因是由挡墙坍塌、变形造成的，为防止雨水入渗对路基及挡墙进一步造成危害，需采取临时灌封处理；④K7+955桥头锥坡大部分已水毁破坏，需修复。现场水毁照片见下图：

图1部分倒塌挡墙图2原挡墙鼓胀、开裂图3硬化路肩开裂

3.2水毁原因分析

1）通过现场查看，挡墙为重力式浆砌片石路堤挡墙，墙顶填土高度约3.0m，挡墙高2.5～8.5m，从坍塌的挡墙断面可看出，墙体砂浆不足，设置泄水孔较少，沉降缝未进行补缝处理。

2）运营期间，随着时间的增长，尤其是近两年夏季汛期暴雨频繁，在外界因素的作用下，特别是受暴雨侵害遭到破坏，致使局部挡墙坍塌破坏，未出现坍塌的挡墙从路面路肩形成的纵向裂缝分析判断，墙体发生轻微变形位移，随着时间的增长并在外界因素，尤其是水的作用下，局部挡墙仍会继续出现破坏，存在安全隐患，须加固处理，以保证高速公路正常通行及安全。

四、处理方案

4.1临时方案

根据现场调查及出现的情况，为防止挡墙进一步遭到破坏，在未进行正式处理施工之前，须做好如下临时措施：①该位置按规定设置提醒标志；②对已开裂的硬化路肩采用沥青或其它防水材料对裂缝进行封堵；③对已坍塌的挡墙坡体进行简易素混凝土喷护；④派专人进行观测。

4.2处理方案

1）由于挡墙较高且坍塌的挡墙坡体不稳定，拆除原有挡墙造成边坡再次坍塌，为防止坡体砌体滚落，清理边坡后对坡面采用φ18砂浆锚杆挂钢筋网稳固坡面并在挡墙外侧新建混凝土挡墙。

2）砂浆锚杆采用φ18锚杆钢筋，锚杆间距为1.0m，正三角形，梅花形布置，钢筋长度6m，加固边坡坡面采用挂钢筋网，钢筋网采用φ8钢筋，钢筋网网孔间距20cm×20cm，锚杆施工顺序自上而下，最下一排锚杆距地面高度为1.0m。

3）清除已坍塌的挡墙砌体对坡面进行锚杆挂网后，在原挡墙外侧增设新的混凝土挡墙。

4）对局部中下部已出现开裂、鼓胀的墙体，应先加固墙身再在挡墙外侧增设支墩进行加固处理。

5）为保证支墩加固体与被加固挡墙墙体之间有效咬合，支墩施工前在原挡墙墙身采用植筋处理，采用φ16锚杆，钢筋长度1.0m，梅花形布设，植入原有墙体内0.5m，外露0.5m，钢筋间距50cm×50cm。

6）挡墙的具体处理方案见图4、图45：

五、施工要点及注意事项

1）各项前期工作完成后应制定详细的施工组织及安全保障计划以指导施工。

2）避开雨季施工及时做好临时排水措施。

3）先施工已出现变形、鼓胀的挡墙段，在其挡墙外侧新建支墩进行加固。

4）再对已坍塌的原有挡墙进行清理，采用锚杆挂网稳固坡面，再新建C25现浇砼挡墙。

5）按设计要求及时做好泄水孔。

6）现场调查发现未坍塌的挡墙基本未设泄水孔，为保证原有挡墙稳定及墙背后能排水通畅，待原有挡墙外侧新建支墩加固施工完成且达到设计强度后，采用机械钻孔对原挡墙进行泄水孔施工，泄水孔孔距1.5m，交错排列，孔径10cmx10cm，距地面高0.5m，泄水孔端部采用反虑土工布包裹。

7）支墩加固须每1-2墩跳挖施工。

8）支墩加固基础埋深不小于1.0m，同时支墩加固基础开挖深度不得大于原挡墙基础埋深，以防扰动挡墙基础对原有挡墙产生破坏。

9）支墩加固基础基坑开挖后不得受水浸泡，开挖基坑后应立即验槽，地基承载力满足设计要求时方可施工，否则应及时与设计单位联系确定处理方案。

10）新建挡墙基础埋深不小于1.0米。

11）施工前应确定原挡墙伸缩缝的位置，确保新建挡墙与原挡墙伸缩缝位置一致。

12）待混凝土强度达到其初龄期强度的80%时方可拆除模板。

图5支墩加固挡墙立面及平面布置图

六、结束语

1)高速公路水毁应急工程处理方案不同于新建或在建高速公路，它们基本上都是发生在高速公路运营期间，随著高速公路运营时间的增长，已有的圬工砌体，尤其是边坡防护工程，在外界因素，特别是近年来易出现极端连续的强降雨恶劣天气影响，致使原有的边坡防护工程遭到破坏，需要及时加固或新建处理，才能保证高速公路正常运营及行车安全。

2)运营期间高速公路水毁工程一般都是以散点分布于高速公路沿线，给施工带来了一定的难度，因此，如何保证在不影响交通通行及行车安全的条件下制定合理、有效、有针对性的处理方案是水毁应急工程处理方案应掌握的要点。

3)本次水毁应急工程处理方案就是在遵循以上原则及类型高速公路处理经验的基础上制定的处理方案。目前该段水毁工程已施工完毕，根据业主反馈的信息，处理效果良好。因此，借此收获的经验写点体会与大家交流，希望为类似公路水毁应急工程处置提供借鉴。