1、背景资料

　　修建于地形陡峭、地质条件复杂、沿江而行的浙江省丽水市某一级公路K3+420~K3+520段，设计为上、下行分离式路幅。右幅左侧为高15~23m的路肩式高挡墙，与左幅牛岭头大桥相距约4m.该段挡墙于完工后于同年6月21日发现该挡墙基础以上0~10m高度范围的外坡面产生了严重病害：镶面石产生纵横裂缝70余条，每条缝长30~80cm，缝宽3~10mm；多处有崩落、翘壳、蜕皮、压碎、鼓胀、脱空等现象，部分镶面石因受挤压呈鹰嘴错落状；局部挡墙下部向江心方向产生滑移，从6月23日至10月8日的观测资料知，累计滑移最大值达94mm之多，其中7月1~31日共滑移15mm，滑移速度平均0.48mm/d；8月30日~9月17日共滑移35mm，滑移速度平均2.06mm/d，且晴天较缓、遇雨加剧。

　　经调查分析，发生这些病害的主要原因：一是陡峭的地形地貌。病害高挡墙位于坡度为50°~ 55°的陡峭山坡上，基岩全裸，风化强烈，破碎严重，层间结合面软弱，围岩稳定性极差；二是复杂的不良工程地质条件。病害高挡墙处于基岩裸露的强风化凝灰岩及粉砂岩地段，且有一条近东西向（与路线同向）的正断层通过，产状350°∠80°。凝灰岩断层破碎带宽约30m，全角砾构造，砾径3-10cm，泥质胶结，岩性变化大而紊乱；与断层相邻的粉砂岩，层理裂隙十分发育，且有软弱泥质充填，结构面平滑，倾向顺坡，倾角50~55°。受雨季影响，右幅右侧山体围岩常产生顺层滑坡或潜在滑坡，由此而产生的围岩强烈偏压诱发了病害挡墙下部向外滑移；三是不合理的设计。（1）挡墙型式选择不当。在设计中选择了重力式挡墙，后由于地形限制局部又变更为衡重式挡墙，且基础底部宽度仅1.40m，受地下水、雨水浸入和挡墙自重及墙后填料推力等因素影响，局部挡墙底部与岩面之间产生了向外滑移；（2）结构设计不合理。在山区，重力式挡墙的高度一般小于5m，不宜大于8m，如墙高超过8 m时，应作特殊设计，以解决墙身及趾部应力集中问题，但设计中却没有考虑；（3）挡墙基底受力不均。采用库伦土压力公式对原设计受力验算表明，作用于挡墙基底的合力偏心距不能满足要求，即踵部压力为零，而趾部压应力很大（为697.00kPa）。这说明选型和结构问题使挡墙基底受力不均，导致挡墙面坡承受巨大的压应力或表面张力，从而直接造成了前述病害；四是镶面石选材失误。经室内试验发现，病害挡墙使用的镶面石材料属于典型的饱水单轴抗压强度很低的膨胀性凝灰岩。饱水状态时的抗压强度最低为24MPa，而设计要求不小于30MPa.材料的误用，加剧了本工程病害的发生。

　　2、处治方案

　　2.1方案拟定

　　结合工程病害实际，拟定在K3+420~ K3+520段高挡墙趾部以上0~8m范围内，采用“钢筋砼面板＋预应力锚索”综合处治方案，见图1.该方案的主要工法是，先在病害挡墙面坡现浇钢筋砼等厚面板，接着垂直于砼面板进行钻孔；然后根据不同地层情况选用不同长度的锚索（钢绞线）进行安装；再按锚固段和自由段分别进行高压注浆，并对钢绞线施加预应力；最后锁定、封闭锚头。通过钢绞线与水泥的握裹力，以及水泥浆与孔壁之间的摩阻力（主要是轴向力）传递到被锚固地层中，形成预应力锚索体系，以改善岩（土）体应力状态，防止围岩潜在滑坡和所产生的强烈偏压对挡墙的长期不利影响，有效控制高挡墙面坡裂缝因表面张力而继续发展，达到不良工程地质和病害高挡墙综合治理的目的，从理论上实现挡墙基础无变形的目标。

　　2.2方案设计

　　（1）在病害高挡墙基底岩层凿出一级平台，台宽不小于1.5 m，紧贴岩层面从平台处砌筑浆砌片石挡土墙身；

　　（2）从挡墙基底以上0~8m范围内（低于桥梁盖梁同等标高0.5m以示美观），紧贴病害高挡墙外坡面立模浇筑等厚40cm的C30钢筋砼面板，面板内设φ12mm双层钢筋网。