路基支挡工程设计形式研究

赵懿

随着经济的发展和社会的进步，各种不同的公路工程项目越来越多，而路基支挡工程是建设公路的基础。在进行路基的建设时，应依据不同工程的各自特点，采取不同的工程设计形式，以实现设计的经济性、科学性和合理性。现阶段对路基支挡工程设计形式的研究还比较少，所以急需对路基支挡工程设计形式进行研究。本文将对路基支挡工程设计形式进行相关阐述，希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。

陡坡路基下部支挡工程

当路基下部为陡坡时，往往会出现普通路肩挡土墙难以满足支挡要求的情况，这时候，一般会采取桩基托梁路肩挡土墙或路肩桩板墙的技术解决方案。桩基托梁路肩挡土墙，其上部由普通路肩挡土墙构成，下部由桩基及托梁构成，主要作用为挡墙基础。在进行桩基计算时，主要考虑来自挡墙底部的弯矩、竖向力、水平力，其桩的悬臂比较小，依据此算出的桩尺寸也比较小。路肩桩板墙，主要是通过在桩间挂挡土板的方式，最终将土压力全部传递至锚固桩上。

比较桩基托梁路肩挡土墙和路肩桩板墙这两种技术解决方案后可以发现以下规律：相对于桩板墙的锚固桩，桩基托梁路肩挡土墙的桩基虽然能节省很多工程量，但桩基托梁路肩挡土墙的托梁部分和挡墙部分的工程量比较大，故如果地基承载力比较好且地面横坡比较平缓，因为桩基托梁路肩挡土墙的工程量比较大，所以桩基托梁此时不具有优势。

因为桩板墙的土压力基本上完全由桩来承担，所以对工程量影响比较大的因素为锚固段地层的承载力，特别是如果锚固段岩土体参数比较差且地面横坡比较陡，进行锚固桩计算时，因为桩的锚固段比较长，所以依据此计算出的锚固桩的桩长和截面尺寸都比较大，工程量也随之增大。

深路堑路基支挡工程

深路堑路基一般采用施加预加固桩的支挡工程方式对其进行支挡，常用的深路堑路基支挡工程形式主要有：桩板式路堑挡土墙（简称桩板墙）、桩间重力式路堑挡土墙（简称桩间墙）、桩间土钉墙。

桩板墙。桩板墙是主要通过在桩间挂上挡土板的方式，将土压力最后全部传递至锚固桩上。其中，桩间挡土板可以采用现浇的方式进行制作，也可以采用预制的方式进行制作以使施工进度加快，且能将墙后土体的暴露时间减少。如果桩板墙面坡垂直，则此时的收坡效果最好，一般可以在任何地层中适用，且不受墙高限制。当桩板墙高度大于12m时，可以采用预应力锚索桩。而且因为预应力锚索桩可以通过增加桩的长度来弥补地基承载力的不足，所以其也比较适用于膨胀土路堑设计中。它的受力特点是：桩板墙的锚固桩承担了几乎全部的主动土压力，造成它的安全储备比较少，所以在进行桩的设计计算时，应该考虑到这因素。

桩间墙。桩间墙是采用得比较广泛的深路堑路基支挡形式，桩间墙的特点是可以采用简单的常规施工方法，但是它会受到重力式路堑墙的限制，当采用桩间墙时，重力式路堑墙高一般不能大于10m。如果地面横坡比较陡，则因为桩间墙的收坡效果不是很好，故不适宜采用桩间墙。桩间墙的受力特点是：采用锚固桩先进行施工同时加载，在进行桩间墙计算时，应该对桩所承担全部土压力进行考虑，所以应该适当提高对桩间挡土墙参数的考虑。在实际施工完成后，挡土墙和桩将会共同承担土压力，但是在桩的计算中并没有扣除墙所承担的那部分土压力，所以桩间墙是有比较大的安全储备的。

桩间土钉墙。桩间土钉墙的工程施工过程比较复杂。当地面横坡比较陡的时候，其收坡效果比较好。桩间土钉墙的土钉对土体或岩体是具有加固作用的，故桩间土钉墙的最大墙高可以达到比较大的值，比较适用于地面横坡很陡的地方，但不适用于膨胀土地段、腐蚀性比较大的地层以及边坡土质松散地层。它的特点是：节省工程量，机械化水平容易提高，施工难度降低而施工质量提高，有比较大的安全储备。

三种设计方案的比较。通过对三种深路堑路基支擋工程形式进行比较后发现：三种支挡结构在进行锚固桩计算时采用的计算模型基本相同，因此在相同条件下，采用三种支挡结构时，桩的尺寸和长度是基本相同的；桩板墙的工程量主要由墙高因素决定；桩间墙的工程量除了墙高这一因素外，主要由挡土墙所在土层的承载力等参数决定；土钉墙的土钉长度主要主要由墙高因素决定；土钉墙的施工过程复杂、价格高，但墙比较高时，土钉墙比较可靠，这也一定程度上缩小了造价的差距。

本文通过对陡坡路基下部支挡工程、深路堑路基支挡工程进行阐述与分析，对路基支挡工程设计形式进行了初步探究，得出了以下一些结论：（1）在陡坡路基下部支挡工程中，如果锚固段的地层承载力等相应指标不是很差且地面横坡并非很陡时，适宜采用路肩桩板墙；桩板墙结构因其轻便性在空间受限时应优先选用；当锚固段岩土体的参数比较差且地面横坡比较陡时，适宜采用桩基托梁路肩挡土墙。（2）在深路堑支挡结构中，当地层承载力等指标不是很差且地面横坡不太陡时，适宜采用桩间挡土墙；当地面横坡较陡或者墙高比较高时，适宜采用桩间土钉墙；桩板墙适用于膨胀土等低指标土层中。

（作者单位：云南省交通规划设计研究院）endprint