梁秀雯

（四川省交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司， 四川 成都 610000）

1 路基工程中擋土墻結(jié)構(gòu)的重要性

1.1 加強(qiáng)路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性

我國(guó)地域遼闊，有較多公路是修建于沿河傍山地區(qū)，對(duì)于路塹邊坡開(kāi)挖后穩(wěn)定性較差，路堤邊坡修建于軟弱地基上或者局部放坡困難穩(wěn)定性較差，以及沿河路基邊坡受到水流的沖刷破壞的情況，主要通過(guò)在路塹內(nèi)邊坡和路堤外邊坡處修建擋土墻結(jié)構(gòu)，來(lái)進(jìn)行路基的支擋加固，一是保證路基整體穩(wěn)定性，二是防止路基遭受水流沖刷產(chǎn)生局部脫空甚至坍塌，從而滿足路基使用功能，延長(zhǎng)使用壽命[1]。

1.2 盡量避免占用基本農(nóng)田，減少拆遷，保護(hù)重要建筑物

我國(guó)人口多，耕地資源緊張，房屋的拆遷涉及到民生問(wèn)題，國(guó)家專門出臺(tái)了條例保護(hù)基本農(nóng)田，在交通建設(shè)中，可以通過(guò)設(shè)置合理的擋土墻結(jié)構(gòu)對(duì)路基填挖方邊坡進(jìn)行收坡，以達(dá)到盡量避免占用基本農(nóng)田，減少拆遷的目的。

1.3 完善擋土墻設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

擋土墻的設(shè)計(jì)與施工需要結(jié)合每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際情況，從工程實(shí)際出發(fā)，選擇合理的結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)尺寸，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)約占地，保護(hù)周邊建筑物，保證路基穩(wěn)定性的目的，因此完善擋土墻設(shè)計(jì)與施工技術(shù)對(duì)于擋土墻結(jié)構(gòu)的推廣及應(yīng)用具有重要意義[2]。

2 擋土墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

2.1 擋土墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

近些年我國(guó)在道路交通建設(shè)領(lǐng)域有著迅猛發(fā)展，特別是 1998年以來(lái)高速公路進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，保證路基全壽命周期內(nèi)的安全可靠穩(wěn)定，是道路路基設(shè)計(jì)的重要原則，擋土墻對(duì)于道路穩(wěn)定性起到了很好的保護(hù)作用，因而在道路路基建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用和不可替代的作用。

擋土墻的設(shè)計(jì)原則首先要考慮的是安全穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)首先是通過(guò)路基橫斷面確定擋土墻的布設(shè)位置，其次結(jié)合標(biāo)高和埋深確定擋土墻的高度，基礎(chǔ)最小埋置深度不小于1.0m，受水流沖刷時(shí)埋置深度在局部沖刷線以下不小于1.0m，再次根據(jù)擋土墻的高度和尺寸確定要求的地基承載力值，當(dāng)?shù)刭|(zhì)勘查提供的地基承載力值滿足不了要求時(shí)，需要對(duì)擋土墻下部地基進(jìn)行換填砂礫石處理或者擋土墻增加擴(kuò)大基礎(chǔ)處理，除此之外還應(yīng)進(jìn)行抗傾覆、抗滑移的驗(yàn)算。

擋土墻布設(shè)后，需要考慮擋土墻與路基、擋土墻與橋梁構(gòu)造物的銜接過(guò)渡，通常擋土墻與填方邊坡銜接，是通過(guò)設(shè)置錐坡的形式，當(dāng)錐坡設(shè)置困難時(shí)通過(guò)護(hù)肩過(guò)渡至邊坡中，擋土墻與挖方邊坡銜接是直接嵌入邊坡中。擋土墻與通道相接時(shí),當(dāng)擋土墻施工至通道基礎(chǔ)頂面高度時(shí),即進(jìn)行通道臺(tái)身施工,安裝蓋板,然后再進(jìn)行擋土墻施工,擋土墻墻身可直接作為通道臺(tái)身基礎(chǔ)。需要注意的是，擋土墻作為支擋結(jié)構(gòu)，對(duì)路基排水起到的是阻隔的不利作用，往往增加了擋土墻后靜水壓力出現(xiàn)不穩(wěn)定因素，因此需要考慮墻后土體內(nèi)部水的正常排出，間隔2～3米設(shè)置傾向墻外的泄水孔，墻背回填透水性材料，這一步驟對(duì)于擋土墻的安全穩(wěn)定性也是至關(guān)重要的[3]。

近些年，我們充分認(rèn)識(shí)到了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)環(huán)境造成的不可逆性的影響，不但要提升經(jīng)濟(jì)效益，更要考慮環(huán)境效益，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，受技術(shù)條件限制，目前的擋土墻設(shè)計(jì)和建設(shè)仍然存在該方面的不足，設(shè)計(jì)時(shí)往往更多的考慮了擋土墻結(jié)構(gòu)節(jié)約造價(jià)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，而忽略了對(duì)環(huán)境的破壞影響，因此在道路路基擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮環(huán)境保護(hù)方面的設(shè)計(jì)工作，將經(jīng)濟(jì)和環(huán)境相結(jié)合，將綠色環(huán)保的理念體現(xiàn)在設(shè)計(jì)和施工的整個(gè)過(guò)程中。

2.2 擋土墻的類型和適用范圍

在我國(guó)，地層巖性和地質(zhì)條件是復(fù)雜多變的，路基的類型也是各種各樣的，為了與之相適應(yīng)，擋土墻的類型是非常多的。工程建設(shè)中，往往根據(jù)不同的地質(zhì)條件，不同的設(shè)置位置，選用不同的擋土墻類型。根據(jù)位置的不同，填方邊坡?lián)跬翂τ新芳鐗吐返虊?，挖方邊坡?lián)跬翂槁穳q墻。從是否有水流沖刷來(lái)看，可以分為浸水擋土墻和非浸水擋土墻。根據(jù)材料的不同，有漿砌片石擋土墻、片石混凝土擋土墻和混凝土擋土墻。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，主要有重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、錨桿擋土墻、加筋土擋土墻、樁板式擋土墻等類型[4]。

（1）重力式擋土墻自身有較大的重力平衡土壓力，墻背傾斜方向和角度不同有仰斜、俯斜和垂直式，施工方便，在路基設(shè)計(jì)中的應(yīng)用最為廣泛，但是對(duì)地基承載力的要求相對(duì)較高。設(shè)計(jì)中為了適當(dāng)提高擋土墻高度，增加路基穩(wěn)定性，通常在擋土墻墻身處設(shè)置衡重臺(tái)，利用衡重臺(tái)上的填土使得墻身重心移向路基側(cè)，衡重式擋土墻高度一般不超過(guò)12米。

（2）懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻，主要包括墻址板、墻踵板、立壁和扶壁，自身重量較輕，使用圬工量較少，依靠墻踵板上的填土穩(wěn)定，主要用在承載力較低、石料缺乏的填方路基。

（3）錨桿擋土墻主要通過(guò)錨桿將作用于擋土墻上的土壓力傳到基巖中，因此要求巖質(zhì)挖方邊坡具備錨固條件和受力條件，也可以用作抗滑擋土墻。

（4）加筋土擋土墻是一種近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的輕型擋土墻結(jié)構(gòu)，主要是依靠布置在填土中的拉筋與填土之間的摩擦作用來(lái)平衡土壓力，提高穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)的一大優(yōu)點(diǎn)是既經(jīng)濟(jì)又方便施工，適用于地形平坦的填方路基。

（5）樁板式擋土墻包括抗滑樁和樁間擋土板，使用范圍非常廣，該結(jié)構(gòu)還可以應(yīng)用于滑坡處治，主要利用抗滑樁在滑裂面以下錨固段的錨固力來(lái)平衡坡體推力，加強(qiáng)路基或邊坡的穩(wěn)定性[5]。

2.3 擋土墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）擋土墻的結(jié)構(gòu)形式的選擇。挖方地段考慮收坡，減小開(kāi)挖高度，可以設(shè)計(jì)路塹擋土墻；針對(duì)坡面較陡地質(zhì)較差的情況，可以考慮抗滑擋土墻；填方地段根據(jù)斷面填高和地質(zhì)情況，可以選擇衡重式路肩擋土墻或路堤擋土墻；受水流沖刷的沿河路基，通常采用浸水路肩墻，擋土墻埋深要保證至少在沖刷線以下1米，擋土墻下部浸水段宜采用混凝土材料，同時(shí)墻腳設(shè)置格賓石籠等防沖刷措施。

（2）擋土墻的材料確定。要考慮的因素主要是安全性、經(jīng)濟(jì)性和施工便利性，一般情況下工程所在地就地取材，山區(qū)石料豐富地區(qū)，二級(jí)及以下等級(jí)公路通常采用漿砌片石作為擋土墻墻身材料，高速公路和一級(jí)公路目前推廣采用混凝土擋土墻，受水流沖刷時(shí)浸水擋土墻推薦采用混凝土結(jié)構(gòu)。

（3）擋土墻的地基承載力要求。擋土墻的高度不同對(duì)地基承載力的要求不同，一般9米以下高度擋土墻要求地基承載力大于300kPa，9米以上高度擋土墻要求地基承載力大于400kPa，當(dāng)?shù)鼗休d力不滿足要求時(shí)，可以采用換填砂礫石（碎石）的處治措施，或者增加臺(tái)階式擴(kuò)大基礎(chǔ)，將擋土墻墻底應(yīng)力進(jìn)行擴(kuò)散，從而保證擋土墻的穩(wěn)定性。

（4）擋土墻的強(qiáng)度和穩(wěn)定性分析。擋土墻在確定了截面尺寸后，應(yīng)保證在自重和外荷載作用下的穩(wěn)定性滿足要求，驗(yàn)算基底應(yīng)力，浸水擋土墻還需考慮附加水壓力，特殊情況下還應(yīng)進(jìn)行地震力作用下的抗震驗(yàn)算，多雨地區(qū)要考慮水對(duì)內(nèi)摩擦角的影響。

（5）擋土墻的埋置深度。原則上擋土墻基礎(chǔ)為明挖，對(duì)于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度至少地面線以下1米，對(duì)于巖質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置于基巖未風(fēng)化層，挖方擋土墻的基底應(yīng)在邊溝底面以下不小于0.2米；受水流沖刷的沿河路基擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)，還需要認(rèn)真調(diào)查水深、沖刷深度和流量、流速等來(lái)確定基礎(chǔ)埋置深度；對(duì)于填方為橫向陡坡處設(shè)置的擋土墻，埋置深度需要同時(shí)滿足襟邊寬度的設(shè)計(jì)要求[6]。

3 擋土墻工程實(shí)踐

省道308線是雅安市公路網(wǎng)中的重要組成部分，2020年雅安地區(qū)普降暴雨，靈關(guān)河河水急漲，省道308線寶興縣境內(nèi)段道路受損嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在路基上邊坡垮塌，路基下邊坡的水流沖刷損毀。

工點(diǎn)一

工點(diǎn)二

工點(diǎn)一處路基下邊坡主要為碎石土，下伏卵石層，坡比約為1:0.5，路面距水面約15m，水深約2m，受強(qiáng)降雨影響，河水暴漲，下邊坡受水流沖刷造成路基半幅脫空。該工點(diǎn)需要增設(shè)擋防措施，考慮到路面距離水面 15米，路肩擋土墻布設(shè)困難，處治方案主要是增設(shè)衡重式路堤擋土墻，上部采用實(shí)體護(hù)坡對(duì)坡面進(jìn)行封閉。

工點(diǎn)二路基上邊坡主要為粉質(zhì)粘土，土體呈松散堆積狀，在短時(shí)間內(nèi)強(qiáng)降雨后，地下水補(bǔ)給急增，致使土體飽和而自重增加，土體呈軟塑狀，抗剪強(qiáng)度急劇降低，坡面出現(xiàn)滑動(dòng)，剪出口在路面以上。該工點(diǎn)的處治措施主要是滑坡體外圍增設(shè)截水溝加強(qiáng)截排水，減少地面水對(duì)邊坡的影響，同時(shí)坡腳增設(shè)仰斜式路塹墻，增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

擋土墻工程是公路路基施工中的重點(diǎn)，對(duì)整個(gè)路基建設(shè)有重要的影響。在路基建設(shè)中，需要積極的進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)技術(shù)的研究，加強(qiáng)整體技術(shù)管理，進(jìn)行整體控制。通過(guò)認(rèn)真進(jìn)行地質(zhì)地形條件的調(diào)查，加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)形式的選擇，盡可能選擇準(zhǔn)確的內(nèi)摩擦角、粘聚力等參數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，確定經(jīng)濟(jì)合理的擋土墻截面尺寸，做好擋土墻墻背回填、排水和墻下地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工，實(shí)施中確保地基承載力滿足擋土墻設(shè)計(jì)要求，加強(qiáng)過(guò)程管理，提高擋土墻的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，滿足道路全壽命使用周期的要求，節(jié)約工程造價(jià)，為我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。