貴州貴黔高速公路高擋墻預(yù)算和方案比選的研究

摘 要：現(xiàn)階段我國新建交通系統(tǒng)在受到經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會發(fā)展等因素影響，高等級公路已成為公路交通系統(tǒng)新建項(xiàng)目的主要建設(shè)方向，貴州省為了整合公路交通系統(tǒng)先后開工建設(shè)（在建）了貴遵、杭瑞、渝黔以及三黎等數(shù)條高速公路。部分高速公路在交付使用后擋墻等防護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)上墻垮塌等現(xiàn)象，這是由于部分高速公路高擋墻在設(shè)計(jì)中雖然考慮了貴州的氣候、雨水以及土質(zhì)等因素，但原有設(shè)計(jì)與高速公路高擋墻實(shí)際情況存在很多差異性，所以在貴黔高速公路的高擋墻預(yù)算中針對其適用性相關(guān)專家提出了幾項(xiàng)加固方案。本文就貴州貴黔高速公路高擋墻的預(yù)算方案進(jìn)行分析，探討并選取最佳適用于貴州貴黔高速公路高擋墻的預(yù)算方案。

關(guān)鍵詞：貴州貴黔高速公路；高擋墻預(yù)算；方案比選；加固處治；

中圖分類號：U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-07-00-01

現(xiàn)階段高速公路已成為我國公路交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，其建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣性對我國公路交通網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)輸效率有著直接影響，所以我國各地區(qū)高速公路新建項(xiàng)目在設(shè)計(jì)過程中都十分注重其整體質(zhì)量，這樣才能保證通過高速公路項(xiàng)目建設(shè)提高我國公路交通網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)輸效率。貴州貴黔高速公路高擋墻建設(shè)階段也存在與貴州其他高速公路同樣的問題，所以貴黔高速公路建設(shè)指揮部通過對高擋墻適用性進(jìn)行分析，同時(shí)針對貴黔高速公路高擋墻預(yù)算中出現(xiàn)的問題提出加固處置方案，力求通過驗(yàn)算分析和加固處治設(shè)計(jì)解決貴黔高速公路高擋墻建設(shè)中存在的問題，這樣才能使高擋墻設(shè)計(jì)方案以及建設(shè)方法可以滿足貴州貴黔高速公路建設(shè)要求。

一、貴州貴黔高速公路高擋墻原設(shè)計(jì)參數(shù)及尺寸

本文在研究過程中取貴州貴黔高速公路段墻頂填土高度為8m，填土邊坡坡比為1：1.5，墻高為15～24m的衡重式路堤高擋墻為例，此段高速公路高擋墻原設(shè)計(jì)荷載為汽車一超20級、掛車120，擋土墻基底摩擦系數(shù)設(shè)置為0.5，墻背填料計(jì)算內(nèi)摩擦角設(shè)計(jì)為35o，填料容重與墻身容重分別設(shè)計(jì)為18KN/m3、23KN/m3，表1是本文根據(jù)貴黔高速公路高擋墻實(shí)際情況改變后的設(shè)計(jì)參數(shù)。

表1，高擋墻尺寸及數(shù)量表

貴州貴黔高速公路高擋墻根據(jù)實(shí)際情況改變后的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)為，荷載為汽車一超20級以及掛車120，擋土墻基底摩擦系數(shù)實(shí)際應(yīng)該設(shè)計(jì)為0.4，墻背填料計(jì)算內(nèi)摩擦角應(yīng)該設(shè)計(jì)為30o，同時(shí)高擋墻的填料容重與墻身容重應(yīng)分別設(shè)計(jì)為22KN/m3、23KN/m3，這樣才能確保高擋墻預(yù)算設(shè)計(jì)可以滿足貴州貴黔高速公路整體設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也可以更好的保證高擋墻通過預(yù)算設(shè)計(jì)不會出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。本文依據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ013-86）和《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJ021-89）的規(guī)定，運(yùn)用《公路設(shè)計(jì)手冊-路基》中的計(jì)算公式以及庫倫理論對高擋墻土壓力等進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與貴黔高速公路高擋墻實(shí)際情況進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)，并在幾項(xiàng)高擋墻施工方案中選取最適合貴黔高速公路使用的施工設(shè)計(jì)。

二、貴州貴黔高速公路高擋墻預(yù)算方案和方案比選

（一）方案1：方案1是采用高擋墻外填土反壓原理提高其整體承壓性能，利用墻前被動土壓力來調(diào)解墻背主動壓力并使其達(dá)到平衡，同時(shí)要將反壓填土的頂面高程在實(shí)際施工中要高于上墻（H1）的中部高程，同時(shí)也要保證頂面寬度在實(shí)際施工中要大于墻頂填土高度，同時(shí)反壓填土的外坡坡比在實(shí)際施工中要保持1：1～1：1.5之間。方案1最適合使用到高擋墻外側(cè)地面橫坡較緩且有棄方的路段，但是方案1在實(shí)際運(yùn)用中容易受到地形限制與建筑物干擾等因素影響，所以方案1不是貴州貴黔高速公路高擋墻的最佳方案選擇。

（二）方案2：方案2是采用增補(bǔ)上墻原理提升高擋墻整體承壓性能，因?yàn)楦邠鯄υ诤庵嘏_和上墻底內(nèi)側(cè)面交界處容易產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，同時(shí)下墻頂斜截面抗剪強(qiáng)度無法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，只有通過減小上墻高度才能減少上墻土壓力，同時(shí)可以通過增加上墻厚度來增強(qiáng)上墻截面強(qiáng)度，通過調(diào)解上墻與衡重臺相交的斜面角度可以提高墻頂斜截面抗剪強(qiáng)度。方案2在實(shí)際使用中要求上墻未填土或填土不多路段，因?yàn)檫@樣才能通過挖開補(bǔ)砌施工完成此方案加固上墻，所以此方案適用于貴州貴黔高速公路部分上墻施工尚未完成階段。

（三）方案3：方案3是采用加寬墻趾原理提升高擋墻整體承壓性能，因?yàn)楦邠鯄Φ膲Φ捉孛鎯?nèi)側(cè)會出現(xiàn)很大拉應(yīng)力，同時(shí)高擋墻的墻底部分穩(wěn)定系數(shù)也無法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，所以要通過加寬墻趾方式對高擋墻整體穩(wěn)定性進(jìn)行處治。方案3是采用15#片石混凝土用于加寬墻趾的主要材料，這樣才能確保補(bǔ)砌混凝土與原砌筑體之間的連接穩(wěn)定性，同時(shí)也要采用一些注漿的錨桿作為補(bǔ)砌混凝土與原砌筑體之間的連接，這樣可以確保高擋墻墻底截面內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力及穩(wěn)定系數(shù)可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)方案3十分適用于貴州貴黔高速公路高擋墻建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

（四）方案4：方案4是采用土工格柵加筋陡坡路堤原理提升高擋墻整體承壓性能，當(dāng)前土工合成材料加筋路堤時(shí)可以很好的提高其整體穩(wěn)定性，施工過程中可以通過在路堤與墻背之間進(jìn)行逐層回填片石、碎石以及沙礫等透水性材料，要求必須逐層夯壓實(shí)并做好排水措施。也可以采用加筋路堤收縮路堤邊坡，減少墻頂填土，從而減小墻背所受主動土壓力的同時(shí)提高墻身穩(wěn)定性，采用土工格柵加筋路堤后可以將邊坡坡比收縮到1：0.3左右，這樣可以很好的卸載了部分墻頂土體與墻背所承受的主動土壓力，所以方案4是最合適貴州貴黔高速公路高擋墻設(shè)計(jì)要求的施工方案。

三、結(jié)束語

通過以上加固處治措施可以有效解決貴州貴黔高速公路存在事故隱患，同時(shí)也使高擋墻整體質(zhì)量可以符合貴州貴黔高速公路整體設(shè)計(jì)要求，在針對重力式高擋墻設(shè)計(jì)參數(shù)選取中應(yīng)根據(jù)工程所處地區(qū)實(shí)際情況，利用現(xiàn)場試驗(yàn)的方案準(zhǔn)確的獲取高擋墻設(shè)計(jì)所需要的參數(shù)，這樣才能徹底避免貴黔高速公路出現(xiàn)與貴州其他高速公路一樣的事故情況。

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