贵州贵黔高速公路高挡墙预算和方案比选的研究

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摘 要：现阶段我国新建交通系统在受到经济建设、社会发展等因素影响，高等级公路已成为公路交通系统新建项目的主要建设方向，贵州省为了整合公路交通系统先后开工建设（在建）了贵遵、杭瑞、渝黔以及三黎等数条高速公路。部分高速公路在交付使用后挡墙等防护结构出现上墙垮塌等现象，这是由于部分高速公路高挡墙在设计中虽然考虑了贵州的气候、雨水以及土质等因素，但原有设计与高速公路高挡墙实际情况存在很多差异性，所以在贵黔高速公路的高挡墙预算中针对其适用性相关专家提出了几项加固方案。本文就贵州贵黔高速公路高挡墙的预算方案进行分析，探讨并选取最佳适用于贵州贵黔高速公路高挡墙的预算方案。

关键词：贵州贵黔高速公路；高挡墙预算；方案比选；加固处治；

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-07-00-01

现阶段高速公路已成为我国公路交通网络的重要组成部分，其建设质量的优劣性对我国公路交通网络整体运输效率有着直接影响，所以我国各地区高速公路新建项目在设计过程中都十分注重其整体质量，这样才能保证通过高速公路项目建设提高我国公路交通网络整体运输效率。贵州贵黔高速公路高挡墙建设阶段也存在与贵州其他高速公路同样的问题，所以贵黔高速公路建设指挥部通过对高挡墙适用性进行分析，同时针对贵黔高速公路高挡墙预算中出现的问题提出加固处置方案，力求通过验算分析和加固处治设计解决贵黔高速公路高挡墙建设中存在的问题，这样才能使高挡墙设计方案以及建设方法可以满足贵州贵黔高速公路建设要求。

一、贵州贵黔高速公路高挡墙原设计参数及尺寸

本文在研究过程中取贵州贵黔高速公路段墙顶填土高度为8m，填土边坡坡比为1：1.5，墙高为15～24m的衡重式路堤高挡墙为例，此段高速公路高挡墙原设计荷载为汽车一超20级、挂车120，挡土墙基底摩擦系数设置为0.5，墙背填料计算内摩擦角设计为35o，填料容重与墙身容重分别设计为18KN/m3、23KN/m3，表1是本文根据贵黔高速公路高挡墙实际情况改变后的设计参数。

表1，高挡墙尺寸及数量表

贵州贵黔高速公路高挡墙根据实际情况改变后的设计参数应为，荷载为汽车一超20级以及挂车120，挡土墙基底摩擦系数实际应该设计为0.4，墙背填料计算内摩擦角应该设计为30o，同时高挡墙的填料容重与墙身容重应分别设计为22KN/m3、23KN/m3，这样才能确保高挡墙预算设计可以满足贵州贵黔高速公路整体设计要求，同时也可以更好的保证高挡墙通过预算设计不会出现损坏现象。本文依据《公路路基设计规范》（JTJ013-86）和《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）的规定，运用《公路设计手册-路基》中的计算公式以及库伦理论对高挡墙土压力等进行计算，将计算结果与贵黔高速公路高挡墙实际情况进行施工方案设计，并在几项高挡墙施工方案中选取最适合贵黔高速公路使用的施工设计。

二、贵州贵黔高速公路高挡墙预算方案和方案比选

（一）方案1：方案1是采用高挡墙外填土反压原理提高其整体承压性能，利用墙前被动土压力来调解墙背主动压力并使其达到平衡，同时要将反压填土的顶面高程在实际施工中要高于上墙（H1）的中部高程，同时也要保证顶面宽度在实际施工中要大于墙顶填土高度，同时反压填土的外坡坡比在实际施工中要保持1：1～1：1.5之间。方案1最适合使用到高挡墙外侧地面横坡较缓且有弃方的路段，但是方案1在实际运用中容易受到地形限制与建筑物干扰等因素影响，所以方案1不是贵州贵黔高速公路高挡墙的最佳方案选择。

（二）方案2：方案2是采用增补上墙原理提升高挡墙整体承压性能，因为高挡墙在衡重台和上墙底内侧面交界处容易产生较大拉应力，同时下墙顶斜截面抗剪强度无法满足相关标准要求，只有通过减小上墙高度才能减少上墙土压力，同时可以通过增加上墙厚度来增强上墙截面强度，通过调解上墙与衡重台相交的斜面角度可以提高墙顶斜截面抗剪强度。方案2在实际使用中要求上墙未填土或填土不多路段，因为这样才能通过挖开补砌施工完成此方案加固上墙，所以此方案适用于贵州贵黔高速公路部分上墙施工尚未完成阶段。

（三）方案3：方案3是采用加宽墙趾原理提升高挡墙整体承压性能，因为高挡墙的墙底截面内侧会出现很大拉应力，同时高挡墙的墙底部分稳定系数也无法满足相关标准要求，所以要通过加宽墙趾方式对高挡墙整体稳定性进行处治。方案3是采用15#片石混凝土用于加宽墙趾的主要材料，这样才能确保补砌混凝土与原砌筑体之间的连接稳定性，同时也要采用一些注浆的锚杆作为补砌混凝土与原砌筑体之间的连接，这样可以确保高挡墙墙底截面内侧拉应力及稳定系数可以满足相关标准要求，同时方案3十分适用于贵州贵黔高速公路高挡墙建设标准要求。

（四）方案4：方案4是采用土工格栅加筋陡坡路堤原理提升高挡墙整体承压性能，当前土工合成材料加筋路堤时可以很好的提高其整体稳定性，施工过程中可以通过在路堤与墙背之间进行逐层回填片石、碎石以及沙砾等透水性材料，要求必须逐层夯压实并做好排水措施。也可以采用加筋路堤收缩路堤边坡，减少墙顶填土，从而减小墙背所受主动土压力的同时提高墙身稳定性，采用土工格栅加筋路堤后可以将边坡坡比收缩到1：0.3左右，这样可以很好的卸载了部分墙顶土体与墙背所承受的主动土压力，所以方案4是最合适贵州贵黔高速公路高挡墙设计要求的施工方案。

三、结束语

通过以上加固处治措施可以有效解决贵州贵黔高速公路存在事故隐患，同时也使高挡墙整体质量可以符合贵州贵黔高速公路整体设计要求，在针对重力式高挡墙设计参数选取中应根据工程所处地区实际情况，利用现场试验的方案准确的获取高挡墙设计所需要的参数，这样才能彻底避免贵黔高速公路出现与贵州其他高速公路一样的事故情况。

参考文献：

[1]达.公路挡土墙设计.北京：人民交通出版社.2001

[2]陈代著.DQ2000挡墙设计程序.重庆交通科研设计院.2000

[3]牛高，何谷.渝黔高速公路高挡墙的验算及加固处治方案.公路交通技术.2011