梁秀雯

（四川省交通勘察設(shè)計研究院有限公司， 四川 成都 610000）

1 路基工程中擋土墻結(jié)構(gòu)的重要性

1.1 加強路基強度和穩(wěn)定性

我國地域遼闊，有較多公路是修建于沿河傍山地區(qū)，對于路塹邊坡開挖后穩(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，主要通過在路塹內(nèi)邊坡和路堤外邊坡處修建擋土墻結(jié)構(gòu)，來進行路基的支擋加固，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，延長使用壽命[1]。

1.2 盡量避免占用基本農(nóng)田，減少拆遷，保護重要建筑物

我國人口多，耕地資源緊張，房屋的拆遷涉及到民生問題，國家專門出臺了條例保護基本農(nóng)田，在交通建設(shè)中，可以通過設(shè)置合理的擋土墻結(jié)構(gòu)對路基填挖方邊坡進行收坡，以達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)計與施工技術(shù)

擋土墻的設(shè)計與施工需要結(jié)合每個項目的實際情況，從工程實際出發(fā)，選擇合理的結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)尺寸，優(yōu)化設(shè)計方案，可以達到經(jīng)濟合理，節(jié)約占地，保護周邊建筑物，保證路基穩(wěn)定性的目的，因此完善擋土墻設(shè)計與施工技術(shù)對于擋土墻結(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

2.1 擋土墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則

近些年我國在道路交通建設(shè)領(lǐng)域有著迅猛發(fā)展，特別是 1998年以來高速公路進入快速發(fā)展時期，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)計的重要原則，擋土墻對于道路穩(wěn)定性起到了很好的保護作用，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)計原則首先要考慮的是安全穩(wěn)定性，設(shè)計首先是通過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，需要對擋土墻下部地基進行換填砂礫石處理或者擋土墻增加擴大基礎(chǔ)處理，除此之外還應(yīng)進行抗傾覆、抗滑移的驗算。

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)造物的銜接過渡，通常擋土墻與填方邊坡銜接，是通過設(shè)置錐坡的形式，當(dāng)錐坡設(shè)置困難時通過護肩過渡至邊坡中，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,當(dāng)擋土墻施工至通道基礎(chǔ)頂面高度時,即進行通道臺身施工,安裝蓋板,然后再進行擋土墻施工,擋土墻墻身可直接作為通道臺身基礎(chǔ)。需要注意的是，擋土墻作為支擋結(jié)構(gòu)，對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)識到了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對環(huán)境造成的不可逆性的影響，不但要提升經(jīng)濟效益，更要考慮環(huán)境效益，將經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護相結(jié)合，受技術(shù)條件限制，目前的擋土墻設(shè)計和建設(shè)仍然存在該方面的不足，設(shè)計時往往更多的考慮了擋土墻結(jié)構(gòu)節(jié)約造價所帶來的經(jīng)濟效益，而忽略了對環(huán)境的破壞影響，因此在道路路基擋土墻設(shè)計時要充分考慮環(huán)境保護方面的設(shè)計工作，將經(jīng)濟和環(huán)境相結(jié)合，將綠色環(huán)保的理念體現(xiàn)在設(shè)計和施工的整個過程中。

2.2 擋土墻的類型和適用范圍

在我國，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Γ诜竭吰聯(lián)跬翂槁穳q墻。從是否有水流沖刷來看，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)計中的應(yīng)用最為廣泛，但是對地基承載力的要求相對較高。設(shè)計中為了適當(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，利用衡重臺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發(fā)展起來的輕型擋土墻結(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平衡土壓力，提高穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)的一大優(yōu)點是既經(jīng)濟又方便施工，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平衡坡體推力，加強路基或邊坡的穩(wěn)定性[5]。

2.3 擋土墻的設(shè)計要點

（1）擋土墻的結(jié)構(gòu)形式的選擇。挖方地段考慮收坡，減小開挖高度，可以設(shè)計路塹擋土墻；針對坡面較陡地質(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)，二級及以下等級公路通常采用漿砌片石作為擋土墻墻身材料，高速公路和一級公路目前推廣采用混凝土擋土墻，受水流沖刷時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，可以采用換填砂礫石（碎石）的處治措施，或者增加臺階式擴大基礎(chǔ)，將擋土墻墻底應(yīng)力進行擴散，從而保證擋土墻的穩(wěn)定性。

（4）擋土墻的強度和穩(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)進行地震力作用下的抗震驗算，多雨地區(qū)要考慮水對內(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，對于土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度至少地面線以下1米，對于巖質(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)計時，還需要認(rèn)真調(diào)查水深、沖刷深度和流量、流速等來確定基礎(chǔ)埋置深度；對于填方為橫向陡坡處設(shè)置的擋土墻，埋置深度需要同時滿足襟邊寬度的設(shè)計要求[6]。

3 擋土墻工程實踐

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。

工點一

工點二

工點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，上部采用實體護坡對坡面進行封閉。

工點二路基上邊坡主要為粉質(zhì)粘土，土體呈松散堆積狀，在短時間內(nèi)強降雨后，地下水補給急增，致使土體飽和而自重增加，土體呈軟塑狀，抗剪強度急劇降低，坡面出現(xiàn)滑動，剪出口在路面以上。該工點的處治措施主要是滑坡體外圍增設(shè)截水溝加強截排水，減少地面水對邊坡的影響，同時坡腳增設(shè)仰斜式路塹墻，增強邊坡穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

擋土墻工程是公路路基施工中的重點，對整個路基建設(shè)有重要的影響。在路基建設(shè)中，需要積極的進行擋土墻設(shè)計技術(shù)的研究，加強整體技術(shù)管理，進行整體控制。通過認(rèn)真進行地質(zhì)地形條件的調(diào)查，加強對結(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)進行穩(wěn)定性驗算，確定經(jīng)濟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)計和施工，實施中確保地基承載力滿足擋土墻設(shè)計要求，加強過程管理，提高擋土墻的設(shè)計和施工質(zhì)量，滿足道路全壽命使用周期的要求，節(jié)約工程造價，為我國交通事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。