貴州貴黔高速公路高擋墻預算和方案比選的研究

摘 要：現階段我國新建交通系統在受到經濟建設、社會發展等因素影響，高等級公路已成為公路交通系統新建項目的主要建設方向，貴州省為了整合公路交通系統先后開工建設（在建）了貴遵、杭瑞、渝黔以及三黎等數條高速公路。部分高速公路在交付使用后擋墻等防護結構出現上墻垮塌等現象，這是由于部分高速公路高擋墻在設計中雖然考慮了貴州的氣候、雨水以及土質等因素，但原有設計與高速公路高擋墻實際情況存在很多差異性，所以在貴黔高速公路的高擋墻預算中針對其適用性相關專家提出了幾項加固方案。本文就貴州貴黔高速公路高擋墻的預算方案進行分析，探討并選取最佳適用于貴州貴黔高速公路高擋墻的預算方案。

關鍵詞：貴州貴黔高速公路；高擋墻預算；方案比選；加固處治；

中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-07-00-01

現階段高速公路已成為我國公路交通網絡的重要組成部分，其建設質量的優劣性對我國公路交通網絡整體運輸效率有著直接影響，所以我國各地區高速公路新建項目在設計過程中都十分注重其整體質量，這樣才能保證通過高速公路項目建設提高我國公路交通網絡整體運輸效率。貴州貴黔高速公路高擋墻建設階段也存在與貴州其他高速公路同樣的問題，所以貴黔高速公路建設指揮部通過對高擋墻適用性進行分析，同時針對貴黔高速公路高擋墻預算中出現的問題提出加固處置方案，力求通過驗算分析和加固處治設計解決貴黔高速公路高擋墻建設中存在的問題，這樣才能使高擋墻設計方案以及建設方法可以滿足貴州貴黔高速公路建設要求。

一、貴州貴黔高速公路高擋墻原設計參數及尺寸

本文在研究過程中取貴州貴黔高速公路段墻頂填土高度為8m，填土邊坡坡比為1：1.5，墻高為15～24m的衡重式路堤高擋墻為例，此段高速公路高擋墻原設計荷載為汽車一超20級、掛車120，擋土墻基底摩擦系數設置為0.5，墻背填料計算內摩擦角設計為35o，填料容重與墻身容重分別設計為18KN/m3、23KN/m3，表1是本文根據貴黔高速公路高擋墻實際情況改變后的設計參數。

表1，高擋墻尺寸及數量表

貴州貴黔高速公路高擋墻根據實際情況改變后的設計參數應為，荷載為汽車一超20級以及掛車120，擋土墻基底摩擦系數實際應該設計為0.4，墻背填料計算內摩擦角應該設計為30o，同時高擋墻的填料容重與墻身容重應分別設計為22KN/m3、23KN/m3，這樣才能確保高擋墻預算設計可以滿足貴州貴黔高速公路整體設計要求，同時也可以更好的保證高擋墻通過預算設計不會出現損壞現象。本文依據《公路路基設計規范》（JTJ013-86）和《公路橋涵設計通用規范》（JTJ021-89）的規定，運用《公路設計手冊-路基》中的計算公式以及庫倫理論對高擋墻土壓力等進行計算，將計算結果與貴黔高速公路高擋墻實際情況進行施工方案設計，并在幾項高擋墻施工方案中選取最適合貴黔高速公路使用的施工設計。

二、貴州貴黔高速公路高擋墻預算方案和方案比選

（一）方案1：方案1是采用高擋墻外填土反壓原理提高其整體承壓性能，利用墻前被動土壓力來調解墻背主動壓力并使其達到平衡，同時要將反壓填土的頂面高程在實際施工中要高于上墻（H1）的中部高程，同時也要保證頂面寬度在實際施工中要大于墻頂填土高度，同時反壓填土的外坡坡比在實際施工中要保持1：1～1：1.5之間。方案1最適合使用到高擋墻外側地面橫坡較緩且有棄方的路段，但是方案1在實際運用中容易受到地形限制與建筑物干擾等因素影響，所以方案1不是貴州貴黔高速公路高擋墻的最佳方案選擇。

（二）方案2：方案2是采用增補上墻原理提升高擋墻整體承壓性能，因為高擋墻在衡重臺和上墻底內側面交界處容易產生較大拉應力，同時下墻頂斜截面抗剪強度無法滿足相關標準要求，只有通過減小上墻高度才能減少上墻土壓力，同時可以通過增加上墻厚度來增強上墻截面強度，通過調解上墻與衡重臺相交的斜面角度可以提高墻頂斜截面抗剪強度。方案2在實際使用中要求上墻未填土或填土不多路段，因為這樣才能通過挖開補砌施工完成此方案加固上墻，所以此方案適用于貴州貴黔高速公路部分上墻施工尚未完成階段。

（三）方案3：方案3是采用加寬墻趾原理提升高擋墻整體承壓性能，因為高擋墻的墻底截面內側會出現很大拉應力，同時高擋墻的墻底部分穩定系數也無法滿足相關標準要求，所以要通過加寬墻趾方式對高擋墻整體穩定性進行處治。方案3是采用15#片石混凝土用于加寬墻趾的主要材料，這樣才能確保補砌混凝土與原砌筑體之間的連接穩定性，同時也要采用一些注漿的錨桿作為補砌混凝土與原砌筑體之間的連接，這樣可以確保高擋墻墻底截面內側拉應力及穩定系數可以滿足相關標準要求，同時方案3十分適用于貴州貴黔高速公路高擋墻建設標準要求。

（四）方案4：方案4是采用土工格柵加筋陡坡路堤原理提升高擋墻整體承壓性能，當前土工合成材料加筋路堤時可以很好的提高其整體穩定性，施工過程中可以通過在路堤與墻背之間進行逐層回填片石、碎石以及沙礫等透水性材料，要求必須逐層夯壓實并做好排水措施。也可以采用加筋路堤收縮路堤邊坡，減少墻頂填土，從而減小墻背所受主動土壓力的同時提高墻身穩定性，采用土工格柵加筋路堤后可以將邊坡坡比收縮到1：0.3左右，這樣可以很好的卸載了部分墻頂土體與墻背所承受的主動土壓力，所以方案4是最合適貴州貴黔高速公路高擋墻設計要求的施工方案。

三、結束語

通過以上加固處治措施可以有效解決貴州貴黔高速公路存在事故隱患，同時也使高擋墻整體質量可以符合貴州貴黔高速公路整體設計要求，在針對重力式高擋墻設計參數選取中應根據工程所處地區實際情況，利用現場試驗的方案準確的獲取高擋墻設計所需要的參數，這樣才能徹底避免貴黔高速公路出現與貴州其他高速公路一樣的事故情況。

參考文獻：

[1]陳忠達.公路擋土墻設計.北京：人民交通出版社.2001

[2]陳代著.DQ2000擋墻設計程序.重慶交通科研設計院.2000

[3]牛高，何谷.渝黔高速公路高擋墻的驗算及加固處治方案.公路交通技術.2011