路基支擋工程設計形式研究

趙懿

隨著經濟的發展和社會的進步，各種不同的公路工程項目越來越多，而路基支擋工程是建設公路的基礎。在進行路基的建設時，應依據不同工程的各自特點，采取不同的工程設計形式，以實現設計的經濟性、科學性和合理性?，F階段對路基支擋工程設計形式的研究還比較少，所以急需對路基支擋工程設計形式進行研究。本文將對路基支擋工程設計形式進行相關闡述，希望對相關參與者與研究人員帶來一定幫助。

陡坡路基下部支擋工程

當路基下部為陡坡時，往往會出現普通路肩擋土墻難以滿足支擋要求的情況，這時候，一般會采取樁基托梁路肩擋土墻或路肩樁板墻的技術解決方案。樁基托梁路肩擋土墻，其上部由普通路肩擋土墻構成，下部由樁基及托梁構成，主要作用為擋墻基礎。在進行樁基計算時，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解決方案后可以發現以下規律：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，因為樁基托梁路肩擋土墻的工程量比較大，所以樁基托梁此時不具有優勢。

因為樁板墻的土壓力基本上完全由樁來承擔，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比較差且地面橫坡比較陡，進行錨固樁計算時，因為樁的錨固段比較長，所以依據此計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加固樁的支擋工程方式對其進行支擋，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澆的方式進行制作，也可以采用預制的方式進行制作以使施工進度加快，且能將墻后土體的暴露時間減少。如果樁板墻面坡垂直，則此時的收坡效果最好，一般可以在任何地層中適用，且不受墻高限制。當樁板墻高度大于12m時，可以采用預應力錨索樁。而且因為預應力錨索樁可以通過增加樁的長度來彌補地基承載力的不足，所以其也比較適用于膨脹土路塹設計中。它的受力特點是：樁板墻的錨固樁承擔了幾乎全部的主動土壓力，造成它的安全儲備比較少，所以在進行樁的設計計算時，應該考慮到這因素。

樁間墻。樁間墻是采用得比較廣泛的深路塹路基支擋形式，樁間墻的特點是可以采用簡單的常規施工方法，但是它會受到重力式路塹墻的限制，當采用樁間墻時，重力式路塹墻高一般不能大于10m。如果地面橫坡比較陡，則因為樁間墻的收坡效果不是很好，故不適宜采用樁間墻。樁間墻的受力特點是：采用錨固樁先進行施工同時加載，在進行樁間墻計算時，應該對樁所承擔全部土壓力進行考慮，所以應該適當提高對樁間擋土墻參數的考慮。在實際施工完成后，擋土墻和樁將會共同承擔土壓力，但是在樁的計算中并沒有扣除墻所承擔的那部分土壓力，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雜。當地面橫坡比較陡的時候，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松散地層。它的特點是：節省工程量，機械化水平容易提高，施工難度降低而施工質量提高，有比較大的安全儲備。

三種設計方案的比較。通過對三種深路塹路基支擋工程形式進行比較后發現：三種支擋結構在進行錨固樁計算時采用的計算模型基本相同，因此在相同條件下，采用三種支擋結構時，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雜、價格高，但墻比較高時，土釘墻比較可靠，這也一定程度上縮小了造價的差距。

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行闡述與分析，對路基支擋工程設計形式進行了初步探究，得出了以下一些結論：（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指標不是很差且地面橫坡并非很陡時，適宜采用路肩樁板墻；樁板墻結構因其輕便性在空間受限時應優先選用；當錨固段巖土體的參數比較差且地面橫坡比較陡時，適宜采用樁基托梁路肩擋土墻。（2）在深路塹支擋結構中，當地層承載力等指標不是很差且地面橫坡不太陡時，適宜采用樁間擋土墻；當地面橫坡較陡或者墻高比較高時，適宜采用樁間土釘墻；樁板墻適用于膨脹土等低指標土層中。

（作者單位：云南省交通規劃設計研究院）endprint