一种应用于山区陡坡路堤的支护形式

张 健

中铁四院集团西南勘察设计有限公司 云南 昆明 650200

正文：

1 项目背景

本项目是峨边县北部区域大渡河畔一条重要的旅游通道，是《峨边彝族自治县旅游发展总体规划》中旅游内部交通规划路线和新建境内旅游环线的重要组成部分，也是一条重要扶贫攻坚通道，它的修建将促进峨边县经济快速发展，并对外提升峨边县形象，促进地区旅游资源的开发及发展，带动沿线人民脱贫致富、加速区域经济发展、建设社会主义新农村发挥重要作用。

2 项目概况

峨轸路骑游道新建工程路线总体沿大渡河敷设，起于峨边县城恋爱桥，止于龚嘴水电站，途经沙坪镇、毛坪镇、五渡镇，全线长35.225公里，路基宽度4.5m，设计时速15km/h。

路线区以斜坡、山地、河谷地形为主，地面高程在488.01～627.78m之间，相对高差约139.80m。线路基本处于大渡河南西岸的单面陡坡上，右侧为既有的省道309公路，左侧为大渡河，自然坡度为45°～70°，植被发育，覆盖层较薄，新建骑游道基本处于陡坡深堑的地形环境中，由此可见，新建地形地貌条件非常复杂，并且非常不利于边坡支护的施工。又受到地区的规划限制，考虑到项目经济支出等各方面的因素，确定山区边坡路基支护时，考虑可能出现陡坡路基，因此，在方案设计时，就一定要考虑好工程质量把控问题，如路基不同程度的沉降带来的安全隐患。此时，应该如何保证行车安全和舒适度，都是需要提前考虑的问题。

文章以K29+440-460段陡坡路堤为例进行分析设计，该段左侧路肩填高约9m，根据地勘资料表层为填土，下伏强风化白云质灰岩，因此该段路基设计的重难点在于选择安全、合理、经济的路基方案及结构型式。

3 陡坡路堤失稳分析

如果路堤修建的地面横坡幅度过大，就会导致路基基础不同程度的软弱下卧，横截面受压强度大小不同，就会出现不均匀的沉降，引发路堤施工质量问题。如果横坡面的坡度较高，这种软弱下卧的现象就越明显，对于路堤路基的填土产生一定的破坏力，坡体内部结构发生变，形成滑动破坏，改变了坡体结构。具体的陡坡路堤不均匀沉降的形式主要包括以下几种：

(1)当基底稳定，但路堤横面坡度大时，此时基底接触面会发生滑动；

(2)当基底软弱下卧时，路堤软弱下卧层也会发生滑动。

(3)当基底强度不均匀时，路堤也会发生更加显著的软弱下卧滑动。

(4)当路堤填筑质量不达标时，随着时间推移路堤会不同程度的破坏或整体的失稳。

上述分析可知，要想保证路堤的结构稳定性，不仅要考虑路堤基底是否会出现软弱下卧现象，还要考虑路堤结构的稳定性。如果路堤横面陡坡高，其发生滑动的概率是随着横面坡度的增大而越来越明显。因此，设计时应充分考虑各种因素的影响，选择一种安全性较高，经济性更好的设计方案是山区交通工程陡坡路堤设计中的重点也是难点所在。

4 陡坡路堤设计思路

根据本段陡坡路堤横断面特点，选取典型横断面进行分析设计。K29+460 横断面左侧路肩填高9m，依据项目工程地质报告，现状地面表层为填土，下伏强风化白云质灰岩。主要设计思路从自然放坡、一般挡墙、桩板墙、桩基承台+衡重式挡墙等方案进行设计分析研究。

①自然放坡方案：由于左侧离大渡河较近，按照规范所满足的稳定坡率第一级1：1.5，第二级1：1.75，第三级1：2，需要放2-3级边坡，这样就会使边坡侵占到大渡河的河道，同时考虑左侧临大渡河，河底地形尚未探明，且边坡施工后的稳定性无法得到保证，故不宜采用；

②一般挡墙方案：采用一般衡重式挡墙，但是对于陡坡高路堤而言，由于地面横坡很陡，填方高度大，普通的混凝土路肩墙很难满足挡墙埋深以及襟边宽，且墙高已经超出规范要求，一般难以实施或是风险过大，违背了“安全、经济、合理”的设计原则。故不宜采用；

③桩板墙：本段采用桩板墙设计，可以满足路基稳定性的要求，但是，山区交通工程建设中陡坡高路堤情形非常普遍，且随着桩板墙大面积的应用，工程造价也成倍增长，与设计初衷相悖。

④桩基承台+衡重式挡墙方案：一般衡重式挡土墙不能满足要求，通过桥得到启发，给衡重式挡墙加桩基承台，有效的解决了一般挡墙埋深、襟边及墙高无法匹配的问题，安全性得到了保证，同时相比于桩板墙造价更加的经济。综合各个方案采用桩基承台+衡重式挡墙方案，既可以满足路基设计本身的稳定性，相比于桩板墙也有效地降低了工程造价。

通过分析确定支护形式，对该支护形式进过设计计算，K29+460横断面左侧采用桩基承台+衡重式挡墙的支护形式，设计支护断面如图4.1所示。

图4 .1横断面设计图

5 结语

山区交通项目建设成为我国近年来的重点项目，为了进一步改善贫困山区居民与外界的往来，全面加强交通建设是一项重要的任务。但是山区地带的地势复杂、险要，给路堤施工和方案制定带来很大的困扰，尤其是山区坡度大，在进行路堤设计时，一定要考虑其质量和形势的舒适度等。通过研究发现，在进行山区陡坡路基支护设计时，一定要考虑地理环境，合理分析坡度对于路堤、路基、基底等结构的不利影响，确保方案的切实可行性。