摘要：乱毛石挡墙在现实生活中随处可见，它担负着极其重要的作用，但也存在不少缺点,比较多因素的干扰下，随时可能坍塌的危险。本文意在改善受力条件，提高抗剪能力，发挥其最大的功能。

　　关键词：原因 过程 抛物线 方程 挡矸坝 砌筑 价值 功能

　　乱毛石挡土墙不仅在山区的环境随处可见，而且水利、公路、铁路等也占有相当大的比例。它的优点是就地取材，易施工且灵活，速度快，成本低。缺点是整体性差，易变形，抗剪能力差等。 问题的提出 乱毛石挡土墙的诸多缺点，就易造成挡墙的变形或坍塌。主要原因有：充填土过量，推力大;条件有限，碾压设备无法到达现场，采用松填;夯填密实度达不到设计要求;粘性土方吸水大受浸泡润滑膨胀挤压;山洪爆发冲垮;地基松软承载力不够或水浸泡软下沉;施工质量差，料材太小或强度低，组砌不正确;设计不合理，即挡土墙与护坡两重性，填土方下沉后挡墙或护坡立即变形;设计厚度不够，;功能改变，上部承载建筑物或构筑物，堆料超大负荷挤压，动载等等。造成变形或坍塌原因不是单一的，有着极为复杂的内外因素。

　　乱毛石挡土墙的变形或坍塌的位置，一般为高度的三分之一或离地面1.0m左右。在处理恢复坍塌的挡墙中，除地基原因外，多数挡墙的基础是不变形的。坍塌的范围是与变形的范围成正比，从正面看底窄上宽成漏斗形。

变形或坍塌的产生过程是很复杂的，从变形到坍塌有的是相当长时间，有的较短，甚至是瞬间的。由于受挤压推力的作用，挡墙的抗剪力的极限小于挤压推力就开始变形、坍塌，对于变形不大，及时的上部排水，防止水的浸透，减轻上部的承载等措施，并采取加固，如果充填的土体不再浸泡，脱水后收缩，没有继续对挡墙施加压力，挡土墙会维持变形而没有坍塌。 抛物线型的应用 工程力学中抛物线型有着广泛的应用，如堤坝、桥梁、大型构件、大跨构架等。如果应用于挡墙整个断面或底部的部分断面，受力也会改善，原因有四：第一，根据切线原理，挡墙放坡系数与挤压推力由下而上从大到小相吻合，成正比关系。第二，挡土墙在水平挤压作用下产生抗弯，即表面受压，那么挡墙的自重在弧形受压，产生向内侧的的推力，可以抵消部分的向外的挤压力，直线型就无法产生这个反作用力。第三，根据力学原理，对抛物线的切线的水平作用力，能够有效的对水平挤压力产生力的分解。第四，挡墙易变形的位置以上的自重，能够有效的分布在易变形的部位增加摩擦力，阻止位移而变形。在处理几个较大变形或坍塌的挡墙中，利用抛物线型调整挡土墙的坡度，效果甚佳。

　　设计抛物线方程，应用高数的积分，但实际操作可以简化计算，施工作业中，布置操作人员掌握变坡的原理，是容易掌握、控制的方法。计算步骤：利用抛物的切线原理，采用反推法，切线即坡度线，求出抛物线方程公式。举个例子：设抛物线方程为y=ax2+bx+c，设0.0m的坡度为1∶0.5，2.0m的坡度为1∶0.35，4.0m的坡度为1∶0.25，如示意图，坡度系数计算结果高度2.0m和4.0m放坡的水平长度为0.7m和1.0m，切线与在X轴上的截距为相邻邻两点坡度差的距离，分别为0.3m和0.2m，x1=0.3+0.7=1.0m，x2=0.3+0.2+1.0=1.5m这样三点的座标分别为(0，0)、(1.0，2.0)、(1.5，4.0)代入联立方程，分别解得a=4/3，b=2/3，c=0，即抛物线方程为3y=4x2+2x 。

　　再举一例：设0.0m的坡度为1∶0.6，1.5m的坡度为1∶0.4，3.0m的坡度为1∶0.3，坡度系数计算结果高度1.5m和3.0m放坡的水平长度为0.6m和0.9m，切线与在X轴上的截距为相邻邻两点坡度差的距离，分别为0.3m和0.15m，x1=0.3+0.6=0.9m，x2=0.3+0.15+0.9=1.35m, 这样三点的座标分别为(0，0)、(0.9，1.5)、(1.35，3.0)代入联立方程，分别解得a=1.235，b=0.556，c=0即抛物线方程为y=1.235x2+0.556x ，近似值方程为5y=6x2+3x 。

　　地处山区的煤矿，排矸的地方多数为山沟，为了避免暴雨山洪冲走矸石而设置拦矸坝，为了方便排水，经常设计为干砌，前期的作用为拦矸，随着排矸的推进，后期的作用为挡矸。强度上的设计必须考虑足够的承载能力，从五方面入手：第一，断面应用抛物线型，改善受力条件;第二，平面布置为弧形，拱形受力能有效地分解水平的挤压推力向两翼山体传递;第三，挡矸坝两翼进入山体要以基槽考虑，有足够的承载力;第四，设置几道的钢筋砼圈梁和压顶，增强其整体性;第五，加强施工质量管理，提高挡墙的承载能力。

　　(三) 挡墙施工质量的关键

　　挡土墙施工历史悠久，许多的河岸、堤坝经历无数的考验，固若金汤，这是古代劳动人民的智慧与结晶。著名水利工程都江堰就是最好的见证，可没有现代的水泥等胶结材料，都是干砌，关键所在靠的是砌筑技术。钢筋砼结构出现之前，房子土墙为了防水浸泡或防潮，底部砌筑同土墙宽度的石墙，用材河砾石，光滑无规则，也是砌筑技术。

　　煤矿的周围几乎没有花岗岩，挡墙用的材质都是沉积岩，开炸后无规则，有的象橄榄形，给砌筑带来了一定的困难，古代的工艺技术传授方式用言传身教，难于看到这方面的书集，只能细心观察、认真分析、总结经验。挡墙的砌筑几点要求：第一点，砌筑应以竖或斜砌(基础第一层和挡墙的转角除外)，楔形的砌法随着自重的递增越挤越紧，自动调整砌块之间的松紧度，在很多平砌的方法中，上下层之间受力不均，砌块容易滑动，随着自重的增加，有的已经看得出开始变形。第二点，克服接触点太小，特别是干砌，一般的做法是把接茬的顶尖砍掉，或小石快塞紧。如果接触点太小，即受力面积小，容易压碎，产生滑动位移。第三点，克服大面朝外的砌法，受压后易于外滑挤出而引起变形，长向顺着断面方向，且上下左右长短搭配，成交丁状态。第四，克服挡墙内部纯粹充填的误区，内部的摆放也是很重量，能否达到密实度高、相互拉结、受力均匀的效果。 总结 “技术可行，经济合理”，是每一个工程技术人员梦寐以求永恒不变的主题。应用价值工程的理论，价值和功能、费用三者之间的关系，体现有三：第一，相同的断面，造价不变，能够改善受力条件，提高抗剪力的功能。第二，设计承载功能不变，可以减少断面，工程量降低2～5%，造价降低，节省资金。第三，加大底部挡墙的坡度系数，即加大挡墙的断面而增加工程量，增加费用，可以大大提高功能，增强抗剪能力，避免挡土墙变形或坍塌的威协和困扰。

　　“百年大计，质量第一”，是任何企业追求的真理和愿望，建设、施工、监理单位都希望花钱有所值，不愿意看到受损失。一旦发生倒塌事故，甚至推倒房子的现象屡屡可见，造成的损失不但有直接的还有间接的损失，危害的后果不堪设想，给相关或直接单位带来了声望大打折扣。给相关或直接人员带来了形象的损失。

　　“千里之堤，溃于蚁穴”，这是历史的教训，也是警钟。再好的设施，如果欠缺管理或使用不当，容易引起主观因素的破坏。挡土墙也不能例外，尊重科学，加强管理，必要的维护，做到防患于未然。