边坡挡墙特殊排水设计分析

邹聪儒

【摘要】本文通过对某个边坡挡墙进行分析，该边坡挡墙具有很强的腐蚀性，腐蚀性对边坡挡墙的安全性和稳定性造成了很不利的影响。所以，为了能够解决这一问题，在对边坡挡墙进行设计时，着重对排水系统进行设计，这项设计能够防止地下水对边坡挡墙产生腐蚀作用，提高了边坡挡墙的稳定性。

【关键词】边坡挡墙；排水设计；稳定性

本文通过对边坡挡墙进行完善和改进，在边坡挡墙的墙背处的泥岩层和卵石层设计了防渗漏的措施，使地下水能够顺着盲沟直接排出，而且，实现了在泄洪槽中安装排水管，使地下水能够排除，防止地下水对边坡挡墙产生腐蚀作用。在对此边坡挡墙进行设计的过程中，其实现了排水的效果，而且能够将边坡挡墙在施工中的问题解决，使边坡挡墙在使用中更加具有安全性，而且边坡挡墙在建设的过程中造价比较低，在地质条件比较脆弱的地段可以考虑采用此种工程的设计。

一、工程分析

此边坡挡墙位于青海省的某县，其地势呈现出五级阶地，出现陡坎，其边坡形状类似于"L"型，其长度为600米，高度为50米，是自然边坡，边坡的构成是土壤和各类岩石，在对当地地质进行勘查前，勘查人员进行了削坡，按照其阶梯状的分布，共进行了五级削坡。此工程在设计时首先是浆砌块石的挡墙设计，然后形成护坡设计，然后运用钢筋混凝土结构完善护坡，使其具有更高的可靠性，然后种植了植物进行护坡。此边坡性质为永久性，而且工程安全等级较高。

此边坡地层从上到下分为是黄土状土、卵石和泥岩。

黄土状土黄褐色，其土质比较疏松，一般是粉状的土质为主，土质分布比较平均，而且呈现针孔状系分布，此土中含有一定的细砂，土质比较潮湿，有摇振反应，此类土质韧性低、强度低，具有较强压缩性。黄土状土具有湿陷性特征。

卵石颜色不唯一，卵石质量较大，粒径较大，卵石颗粒一般由不同成分构成，主要是花岗岩和石英岩，卵石具有较强风化特点，其揭露厚度比较大。

泥岩呈现红褐色，土质比较粘，泥岩中还混有大量的石膏和砂砾等，在此类地质中，有很多岩石的结构已经经过风化作用遭到了破坏，而且其层状结构不均匀，易发生软化，在遇到地下水后，地质结构会出现不稳定的问题，其风化缝隙比较明显，其节理和裂缝的程度较强烈，在节理中夹杂各类石膏岩。岩体风化程度较严重，很多岩石较破碎，抗软化能力不强，具有较好的可塑性。该岩层的厚度较大，容易被压缩。

此边坡的地质剖面图如图1所示。

图1 边坡的地质剖面图

通过对当地地质条件勘查和分析，可以看出其边坡的基座呈现出分级现象，在其边缘处有大量地下水渗漏，边坡层面分布不均匀，有大量地下水已经渗出，地下水渗出方式为下降泉。地下水通过第四系卵石等于第三系泥岩层裂缝渗出，地下水的渗出量不是很大，一般不超过0.01L/s。由于季节的不同，地下水渗出量也不同，在地下水丰水期，地下水渗出量比较大。

该边坡场地中，地下水腐蚀性比较严重，主要受硫酸离子和氯离子腐蚀，地下水尤其对钢筋混凝土结构腐蚀较严重。

二、边坡挡墙主要的排水设计

（一） 挡墙排水

此边坡挡墙工程在进行排水设计的过程中，主要是根据要求，在挡墙墙身处开凿泄水孔，当边坡挡墙出现了大量积水时，积水可以通过排水孔排出，防止大量积水对挡墙造成严重腐蚀作用。在开凿排水孔时，每隔2-3米开凿一个，确保排水孔间距相同，然后设计直径100mm的PVC管，设计排水的坡度，排水坡度一般为5度，不能过陡，否则会导致流水重力过大，对排水装置造成破坏。在挡墙墙背上设计砂砾石反滤层，能够有效过滤砂砾，每层泄水孔中设计粘土隔水层，能够有效排出挡墙墙背处积水。

（二） 挡墙墙顶、墙面的排水设计

挡墙墙顶和墙面排水设计时，挡墙墙顶上设计一定的坡度，然后在挡墙长度层面上设计排水沟，在挡墙高度层面上设计泄水槽，平均每隔30米设置一个泄水槽，排水沟两侧分别设计坡度，边坡挡墙的最底部设计排水沟，确保泄水槽能够与排水沟建立联系。地表处，尤其是雨水聚集地段，将排水沟和排水槽连通，使泄水槽中积水最终能够流入排水沟，将挡墙顶部的雨水排出。

三、边坡挡墙特殊排水设计

（一） 挡墙特殊排水设计原因分析

按照對当地地质勘查结果分析，在第二级边坡中，卵石层和泥岩层中产生了大量缝隙，很多地下水通过缝隙渗漏，尽管渗流量较小，但地下水渗漏呈点状分布，而且地下水在渗漏时没任何规律，地下水对混凝土结构产生了较为严重的腐蚀。在施工过程中，边坡挡墙能够实现排水功能，挡墙墙身中设计泄水孔，但是，泄水孔只能实现对部分地下水的渗出，并且还有一部分地下水能够扩散到墙面中，由于该地段地下水中含大量硫酸离子和氯离子，其腐蚀性较强，也会对浆砌块石产生严重腐蚀，导致水泥砂浆出现散落，直接导致边坡挡墙可靠性下降，使水泥砂浆粘结性降低。

通过对现场情况分析，对现场进行监理和勘查，对施工方发现的问题进行汇总基础上，该地形成了坚持排水为核心，然后预防腐蚀的政策，对边坡挡墙墙背的防水进行了特殊设计；在墙背处，其岩层较特殊，这类岩层具有良好吸水能力，所以，要重点对挡墙墙背进行处理，在施工中应该对墙背的排水系统进行完善，从而能够实现边坡挡墙的安全性和可靠性。

（二） 边坡挡墙的特殊排水设计方法

通过观察，由于地下水主要是从卵石层和泥岩层中渗出，所以，在对挡墙进行特殊排水设计时，应该在卵石层和泥岩层分界处，建立集水盲沟，然后将盲沟的两端封闭，在盲沟内仍然要设计隔水层，在盲沟中填满砂砾和卵石，运用直径为100mm的PVC管，将排水管与盲沟连接在一起，砂石的粒径要控制在合理的范围内，防止砂石的粒径过大，导致排水管的堵塞。排水管的另外一端与泄水槽相连，在泄水槽中应该将排水管固定在挡墙的下方，将腐蚀性比较强的地下水排到写水沟中。在盲沟中运用素粘的方法，设计防水层。

另外，在后续施工中，可以采用抗硫酸盐水泥，提高防腐蚀能力，也可以在排水沟内部设置土箅子，防止地下水对结构造成腐蚀。

结语：

在边坡施工过程中，应该防止地下水对边坡挡墙产生腐蚀作用，导致边坡挡墙可靠性下降，所以，应该采取有效地措施，通过在挡墙墙顶上设计一定的坡度，然后在挡墙长度层面上设计排水沟，在挡墙高度层面上设计泄水槽，运用直径为100mm的PVC管，将排水管与盲沟连接在一起，将大量的地下水直接排出。

参考文献：

[1]王东. 某边坡挡墙特殊排水设计方法研究[J]. 山西建筑，2012，29：78-79.

[2]汪荣勋. "荣勋砌块"及其生态挡墙技术在围垦中的应用[J]. 海洋学研究，2011，S1：91-103.

[3]张宗英. 丰水地区修建立交桥引道采用降排水新技术[J]. 铁道标准设计通讯，2013，06：31-35+40.

[4]尹显俊，王光纶，吴健，周景星. 高挡墙堆石混合坝静动力稳定分析[J]. 水利水电技术，2013，06：17-20+67.

[5]兰新生，刘文刚. 锚拉桩基础锚定板挡墙在临近已建挡墙填方工程中的应用[J]. 福建建设科技，2011，01：15-16+32.