市政工程中沿河驳岸挡土墙的设计施工探讨
【摘要】挡土墙的主要作用是支撑天然边坡或人工填土边坡，以保持土体稳定。挡土墙在用于公路中时主要是支撑路堤填土、路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流堤岸等。本文主要通过对市政工程中沿河驳岸挡土墙的研究，探讨其在工程质量方面的主要控制措施。
【关键词】沿河；挡土墙施工：质量控制
1.前言
挡土墙主要是指支承路基填土或山坡土体、防止土体或填土变形失稳的构造物。在挡土墙的横断面中，与被支承土体直接接触的部位称之为墙背；与墙背相对的，临空的部位称之为墙面；与地基直接接触的部位称之为基底：基底的前端称之为墙趾，基底的后端称之为墙踵：与基底相对的，墙的顶面称之为墙顶。
2.沿河驳岸挡土墙的构造设计要点
2.1 墙身构造
首先依据现实情况确定采用何种的挡土墙结构，接着进行该种挡土墙墙身的设计。这种设计需要按照相关的规范设计出不同结构挡土墙的墙身。另外，通常情况下，水工挡土墙的墙面设计为直线形，而且坡度与墙背面相协调，可能会平行或者稍缓于墙背。关于墙顶的宽度通常i>0.5 m。同时，就算墙身构造符合相关的规范且适应现实条件，但还要对挡土墙的运作进行后续考虑。
2.2 沿河驳岸挡土墙的排水措施
对于排水系统的设置主要包括地面排水以及墙身排水2方面。地面的排水系统设计时，一般是进行地面排水沟、截引地表水、防止雨水和地面水下渗等措施。在有需要的情况下，还要设置铺砌层。墙身排水系统的设置主要是排出墙后积水。这一系统设计中主要是在泄水孔的设计上，在墙身的合适位置上设置泄水孔。此外，在墙身后还需要采用透水性材料。对于泄水孔的设置，必须依照实际情况中泄水量选择适宜的孔眼，并按照5% 的坡度安设。对于排水孔眼的设置，通常选择上下排梅花状，水平及竖向间距1.5―3.0 m，而且底排泄水孔出水口高出地面的距离要≥200 mm。在安设时，还要再泄水管周边铺砂浆，再砌毛石，防治泄水管受压破损。
2.3 沿河驳岸挡土墙结构设计优化要注意的问题
2.3.1 对复杂工况进行考虑
对于水工挡土墙的设计要依据实际情况进行。因为，水工挡土墙面对的环境非常复杂。而且其通常是处于浸水条件下的，变化无常的水位因素使得对水工挡土墙进行设计时要充分考虑复杂的计算工况。
2.3.2 荷载计算时注意水对填土的影响
可以通过相关公式对水工挡土墙进行荷载计算。但是在浸水条件下，这种计算所得的结果往往不够准确。因为水工挡土墙及背后的填土浸水后，有水产生的浮力回改变土压力，使之降低。另外，还会导致挡土墙的抗压强度降低。但是，关于水对填土的影响还要根据情况而定。在有些浸水挡土墙的荷载计算时，可以不考虑水的影响。例如溢洪道水工挡土墙。因为这一地点的挡土墙通常使用砂砾料进行回填。这种状态下，墙后填土 值不变。所以，可以忽视水对填土的影响。但倘若挡土墙墙后的填土是原土层并且是黏土时，就要考虑这方面影响，荷载计算也变得复杂。进行设计时，应该由专业人士选择适宜的方法进行简便的计算。
3.沿河挡土墙结构中应考虑的影响因素
3.1滑动破坏对挡土墙的影响
在土层上建沿河挡土墙时，会产生沿基底的滑动稳定问题，甚至因其基底滑动而发生挡土墙的稳定破坏。当基底破坏机理为挡土墙外侧基础底最大应力大于地基承载力时，土层会发生压缩并变形，填土与墙顶之间出现裂缝，地表水会沿裂缝渗入墙内，增加静水压力，并增大土的压力，因此会使挡土墙发生倾覆滑动破坏；或是自然土层岸坡是稳定的，但修建挡土墙后，因在其原有土层上增加挡土墙及填土的重量，在土质较差岸坡较陡的河段，便有可能发生挡土墙连同岸坡一起滑塌的现象。
为避免在新建沿河挡土墙中出现类似状况，可采用砼桩基承压式解决其挡土墙的稳定问题。砼桩基承压式挡土墙的主要作用是利用桩基承担垂直分力，解决地基承载力不足；利用承压平台增加土重，有利于沿河挡土墙的稳定；在边坡河岸修建挡土墙，可减少基础开挖工程量；桩基深入地基起抗滑桩作用，阻止岸坡滑动；承压平台将填土一分为二，可有效消减1/3左右压力。
3.2墙后填土的土质及压实程度对挡土墙的影响
当有些地区河段的土层为有凝聚力土质时，会影响挡土墙后填土的稳定，若以粘土为墙后填土时，粘土遇水便会膨胀，因此产生不易计算的侧压力，当侧压力很大时便有可能使挡土墙垮塌。因此在采用粘土为挡土墙填土的时候应慎重考虑其带来的负面影响。
3.3水对挡土墙的多方面影响
修建沿河挡土墙，其中起最大破坏因素的便是水，水对挡土墙的影响是多方面的，如水会降低填土的凝聚力和内磨擦角，增大填土容量；对挡土墙施加水压力、浮托力和渗透压力；并降低基础的抗滑摩擦系数，地下水渗透通过土质基础，在地基外侧有可能引起管涌，掏空基础从而垮塌。因此在设计沿河挡土墙时应充分做好填土内部和墙项的排水设施，对不能避免的地下水活动、雨水、洪水上涨等因素设计施工人员都需要在设计时充分考虑到，才能有效延长沿河挡土墙的使用寿命。
4.沿河挡土墙的施工质量要求
4.1沿河挡土墙的基底承载力
沿河挡土墙现场基层承载力的测定一般选用动力触探仪进行测定，动力触探仪主要适应于粘质土、砂类土、黄土、颗粒较小砾类土和较松散的人工填土等地基土的测试与勘探。动力触探仪分轻型、中型和重型三种，其落距分别为50cm、60cm、75cm，其设备重锤质量分别是lOkg、28kg、63.5kg。
4.2沿河挡土墙排水设施的质量
首先，应该疏通挡土墙墙后填料中的水分和积水，防止地表水下渗造成墙后的积水，导致墙身承受额外的静力压力，消除粘土填料因水量增加而产生的膨胀土压力；其次，应注意沿河挡土墙的泄水孔布置，为防止水流倒灌，其最低一排泄水孔应高出河流常水位0.3m以上，在某些雨水充沛的地区，应适当增大泄水孔的尺寸；再次，要避免泄水孔堵塞，为防止因泄水孔堵塞而使水分渗入地基，应在最下一排泄水孔的底部设置35cm左右厚度的粘土防水层，并在泄水口进口处设置粗粒料反滤层口。
在泄水孔的安装方面，一定要与挡土墙砌筑同步进行施工，并严格控制好孔底标高，一般均采用内径为lO0m的PVC管进行制作，按照不小于3%的坡度进行安装，为便于水流的顺利排出，泄水孔出口位置最好能修饰齐
4.3 重视挡土墙砌体的质量
（1）片石的质量
首先所选用的片石应质地坚硬、匀质、无裂缝且不易风化； 其次所选用的片石强度应符合要求； 最后片石砌筑时， 应将其尖锐凸出部分敲去， 放置平稳，用小石块填满孔隙。
（2）砂浆强度与和易性
砂浆必须按照配合比施工， 保证砂浆的强度， 从而保证砌缝的强度； 砂浆的和易性要好， 才能在砌筑时容易铺开， 做到灰缝薄而均匀， 从而减少砌体变形， 提高整体强度。
（3）砌体水平灰缝饱满程度及砂浆厚度
水平灰缝不饱满， 块材与砂浆就不是全面接触，从而削弱了砌体中块材的横向联系， 降低了砌体强度。砌体中灰缝越厚， 越难保证均匀和密实， 同时也增加了砌体的变形， 降低了砌体强度。
（4）砌体中的块材错缝
砌体中， 块材与块材之间的结合不仅依靠砂浆的胶结， 更主要的是依靠块材之间的相互搭接咬合。搭接的方式及搭接质量直接影响着砌体的强度。一般搭接错缝距离不应小于10 cm。
5.总结
以上简单地总结了沿河挡土墙的设计和施工要点， 并且重点介绍了抗冲刷块的使用及设计要点。经实践证明： 与传统的沿河挡土墙相比， 它不仅大大提高了抗冲刷能力和抗倾覆稳定性， 而且也能起到减少工程量的作用。由于它是一种新型结构， 其力学模型还有待于探讨和研究。