路基支擋工程設(shè)計(jì)形式研究

趙懿

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，各種不同的公路工程項(xiàng)目越來越多，而路基支擋工程是建設(shè)公路的基礎(chǔ)。在進(jìn)行路基的建設(shè)時(shí)，應(yīng)依據(jù)不同工程的各自特點(diǎn)，采取不同的工程設(shè)計(jì)形式，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性和合理性。現(xiàn)階段對路基支擋工程設(shè)計(jì)形式的研究還比較少，所以急需對路基支擋工程設(shè)計(jì)形式進(jìn)行研究。本文將對路基支擋工程設(shè)計(jì)形式進(jìn)行相關(guān)闡述，希望對相關(guān)參與者與研究人員帶來一定幫助。

陡坡路基下部支擋工程

當(dāng)路基下部為陡坡時(shí)，往往會出現(xiàn)普通路肩擋土墻難以滿足支擋要求的情況，這時(shí)候，一般會采取樁基托梁路肩擋土墻或路肩樁板墻的技術(shù)解決方案。樁基托梁路肩擋土墻，其上部由普通路肩擋土墻構(gòu)成，下部由樁基及托梁構(gòu)成，主要作用為擋墻基礎(chǔ)。在進(jìn)行樁基計(jì)算時(shí)，主要考慮來自擋墻底部的彎矩、豎向力、水平力，其樁的懸臂比較小，依據(jù)此算出的樁尺寸也比較小。路肩樁板墻，主要是通過在樁間掛擋土板的方式，最終將土壓力全部傳遞至錨固樁上。

比較樁基托梁路肩擋土墻和路肩樁板墻這兩種技術(shù)解決方案后可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：相對于樁板墻的錨固樁，樁基托梁路肩擋土墻的樁基雖然能節(jié)省很多工程量，但樁基托梁路肩擋土墻的托梁部分和擋墻部分的工程量比較大，故如果地基承載力比較好且地面橫坡比較平緩，因?yàn)闃痘辛郝芳鐡跬翂Φ墓こ塘勘容^大，所以樁基托梁此時(shí)不具有優(yōu)勢。

因?yàn)闃栋鍓Φ耐翂毫旧贤耆蓸秮沓袚?dān)，所以對工程量影響比較大的因素為錨固段地層的承載力，特別是如果錨固段巖土體參數(shù)比較差且地面橫坡比較陡，進(jìn)行錨固樁計(jì)算時(shí)，因?yàn)闃兜腻^固段比較長，所以依據(jù)此計(jì)算出的錨固樁的樁長和截面尺寸都比較大，工程量也隨之增大。

深路塹路基支擋工程

深路塹路基一般采用施加預(yù)加固樁的支擋工程方式對其進(jìn)行支擋，常用的深路塹路基支擋工程形式主要有：樁板式路塹擋土墻（簡稱樁板墻）、樁間重力式路塹擋土墻（簡稱樁間墻）、樁間土釘墻。

樁板墻。樁板墻是主要通過在樁間掛上擋土板的方式，將土壓力最后全部傳遞至錨固樁上。其中，樁間擋土板可以采用現(xiàn)澆的方式進(jìn)行制作，也可以采用預(yù)制的方式進(jìn)行制作以使施工進(jìn)度加快，且能將墻后土體的暴露時(shí)間減少。如果樁板墻面坡垂直，則此時(shí)的收坡效果最好，一般可以在任何地層中適用，且不受墻高限制。當(dāng)樁板墻高度大于12m時(shí)，可以采用預(yù)應(yīng)力錨索樁。而且因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力錨索樁可以通過增加樁的長度來彌補(bǔ)地基承載力的不足，所以其也比較適用于膨脹土路塹設(shè)計(jì)中。它的受力特點(diǎn)是：樁板墻的錨固樁承擔(dān)了幾乎全部的主動土壓力，造成它的安全儲備比較少，所以在進(jìn)行樁的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)該考慮到這因素。

樁間墻。樁間墻是采用得比較廣泛的深路塹路基支擋形式，樁間墻的特點(diǎn)是可以采用簡單的常規(guī)施工方法，但是它會受到重力式路塹墻的限制，當(dāng)采用樁間墻時(shí)，重力式路塹墻高一般不能大于10m。如果地面橫坡比較陡，則因?yàn)闃堕g墻的收坡效果不是很好，故不適宜采用樁間墻。樁間墻的受力特點(diǎn)是：采用錨固樁先進(jìn)行施工同時(shí)加載，在進(jìn)行樁間墻計(jì)算時(shí)，應(yīng)該對樁所承擔(dān)全部土壓力進(jìn)行考慮，所以應(yīng)該適當(dāng)提高對樁間擋土墻參數(shù)的考慮。在實(shí)際施工完成后，擋土墻和樁將會共同承擔(dān)土壓力，但是在樁的計(jì)算中并沒有扣除墻所承擔(dān)的那部分土壓力，所以樁間墻是有比較大的安全儲備的。

樁間土釘墻。樁間土釘墻的工程施工過程比較復(fù)雜。當(dāng)?shù)孛鏅M坡比較陡的時(shí)候，其收坡效果比較好。樁間土釘墻的土釘對土體或巖體是具有加固作用的，故樁間土釘墻的最大墻高可以達(dá)到比較大的值，比較適用于地面橫坡很陡的地方，但不適用于膨脹土地段、腐蝕性比較大的地層以及邊坡土質(zhì)松散地層。它的特點(diǎn)是：節(jié)省工程量，機(jī)械化水平容易提高，施工難度降低而施工質(zhì)量提高，有比較大的安全儲備。

三種設(shè)計(jì)方案的比較。通過對三種深路塹路基支擋工程形式進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)：三種支擋結(jié)構(gòu)在進(jìn)行錨固樁計(jì)算時(shí)采用的計(jì)算模型基本相同，因此在相同條件下，采用三種支擋結(jié)構(gòu)時(shí)，樁的尺寸和長度是基本相同的；樁板墻的工程量主要由墻高因素決定；樁間墻的工程量除了墻高這一因素外，主要由擋土墻所在土層的承載力等參數(shù)決定；土釘墻的土釘長度主要主要由墻高因素決定；土釘墻的施工過程復(fù)雜、價(jià)格高，但墻比較高時(shí)，土釘墻比較可靠，這也一定程度上縮小了造價(jià)的差距。

本文通過對陡坡路基下部支擋工程、深路塹路基支擋工程進(jìn)行闡述與分析，對路基支擋工程設(shè)計(jì)形式進(jìn)行了初步探究，得出了以下一些結(jié)論：（1）在陡坡路基下部支擋工程中，如果錨固段的地層承載力等相應(yīng)指標(biāo)不是很差且地面橫坡并非很陡時(shí)，適宜采用路肩樁板墻；樁板墻結(jié)構(gòu)因其輕便性在空間受限時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用；當(dāng)錨固段巖土體的參數(shù)比較差且地面橫坡比較陡時(shí)，適宜采用樁基托梁路肩擋土墻。（2）在深路塹支擋結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)貙映休d力等指標(biāo)不是很差且地面橫坡不太陡時(shí)，適宜采用樁間擋土墻；當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡或者墻高比較高時(shí)，適宜采用樁間土釘墻；樁板墻適用于膨脹土等低指標(biāo)土層中。

（作者單位：云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院）endprint