路基边坡支护设计方案对比及应用实例

路基边坡支护设计方案对比及应用实例

胡业游

佛山雅建房地产开发有限公司

摘要：通过云南昆明某度假村的路基边坡设计，介绍通过挡土墙支护路基边坡的设计方法及实际应用，指出不同设计方案之间的区别；并从加固机理、施工等方面阐述该支护方案的特点，并根据计算结果进行分析，比选出经济合理的支护方案。

关键词：边坡支护，挡土墙，垫层换填。

1前言

路基边坡支护是道路基础施工的总要组成部分，处理不当，容易发生碎落、崩塌、滑塌甚至滑坡，既破坏环境，又影响公路正常运行，严重时交通中断，造成重大经济损失。由于不同道路工程的特点不同，受地质情况、空间限制、工程技术、工程经济性等不同因素的影响，根据实际工程特点选择合适的边坡支护方式显得尤为重要；本文以云南昆明某度假村路基边坡支护设计为例，阐述挡土墙支护的加固机理，并通过不同的挡土墙设计方案对比，探讨其工艺特点。

2工程概况

2.1工程地质条件

拟建场地位于云南省昆明市，由于拟建道路贴近用地红线，红线外地面标高较道路地0.8-3.0m，道路沿红线边缘砌筑小区围墙。

根据岩土工程勘查报告，场地原为林业用地，地势平坦。各土层自道路面由上至下依次为：①素填土，厚,1.5m～3m，平均厚度1.8m；②粉质粘土，分布连续，厚0.9~2.7m,平均厚度2.08m，，，C＝23kPa，；③粉细砂，厚度2.2～6.3m，分布不连续，局部分布；前三层平均承载力经验值约95~128kPa；④粗砂，分布连续，层状分布，厚度8-15m，流塑，含腐殖质及较多粉砂粒，拟建路基的地下水类型为孔隙潜水，微具承压性；孔隙水的补给源为大气降水及地表水的补给，稳定水位埋深3.5-4.2m。

2.2地基处理方案选择

该道路为小区，边坡段处理长度约210m，边坡高度沿路面逐渐递增，（详见图1），路基土层为回填素土，由于道路贴近用地红线，边坡仰角为85o,考虑该场地坡脚较大，土质较为松散，如不加以防护，则容易出现因自然灾害或地质原因导致的路基边坡不稳定而产生的边坡塌方、滑塌、失稳等问题，进而严重影响道路的使用安全及使用寿命，自然放坡并不能满足道路使用要求，需选择合适的路基边坡支护方案。

2.2.1挡土墙支护，

挡土墙主要用于稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防治水流冲刷路基，经常用于整治坍塌、滑坡等路基问题。目前国内使用较多的重力式挡土墙及悬臂式挡土墙两种。

2.2.2土钉墙

土钉墙由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，

2.2.3灌注桩支护

即现场灌注混凝土桩，桩间距为1~1.5m，成排设置，上部设联系梁，必要时与锚索共同使用。

由于支护高度不大，使用灌注桩支护造价过高，而坡度过大也使土钉墙支护的稳定性变差，现场实际坡度已超出土钉墙的适用坡度。（10：1）.经过仔细的边坡支护方案优选，最终选择以悬臂式挡土墙对道路边坡进行支护。

3挡土墙设计计算

3.1悬臂式挡土墙设计依据

本工程悬臂式挡土墙依据《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）进行设计，钢筋混凝土配筋计算依据《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)。本设计根据最不利的荷载组合，对挡土墙进行下列验算：

3.2计算模型

悬臂式挡土墙由立板、趾板、和踵板三部分组成，如图1所示。控制悬臂式挡土墙剖面尺寸设计变量主要有立板宽度、底板长度、趾板长度、趾板厚度、踵板长度、踵板厚度。通常将踵板厚度设计成与趾板厚度相同。

3.3计算参数

现场根据实际情况，确定了计算参数，如下表：

根据现场支护需求，挡土墙高度为1.0-3.3m。计算结果如下：

从计算结果可见，当挡土墙高度超过XXm时，踵板长度明显加大，长度增大原因是需满足XX验算的需求，而根据现场实际情况，踵板长度超过XXm时，现场无法施工，因此必须通过对其他参数的调整，使踵板长度控制在一定的范围内。经对验算计算的分析，可通过回填土的选用及地基土的替换改变XX验算的摩擦系数及内摩擦角，并进行优化计算。见表2、表3、表4.

3.3计算优化及结果选取

4挡土墙方案优化

4.1建筑物基础布置

5结语

（1）本文根据现场实例，介绍了悬臂式挡土墙的设计方法，并介绍了相关参数及计算的特点。

（2）通过计算确定悬臂式挡土墙的规格参数，通过置换回填土及置换基地垫层的方案对比，分析其技术可行性及优缺点，通过对比优化，选出经济可行、便于现场施工的最优方案。

（3）从方案优化过程来看，选择与不同的回填土及选用不同的基地填土，可对悬臂式挡土墙的抗倾覆能力及抗滑移能力有显著影响，并可通过对回填土的选择，有效控制墙踵板的长度，从而减少土方开挖量及场地限制，使工法使用更具灵活性。

参考文献

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