关于路基挡土墙的形式选择及设计要点之分析

摘要：由于社会文化和经济的发展，现在的市政道路已经不仅仅是考虑道路的实用及可靠性问题，还应该考虑到美观和环保的问题，尤其是在市政道路中的河堤道路和高填深挖道路中还经常需要涉及到一些路基挡土墙的设计。这就更加地考验了设计者对相关技术的掌握和灵活运用。本文简要论述广泛应用于道路工程中的路基挡土墙的各种形式及选择要点，并讨论路基挡土墙设计中应注意的一些问题。

关键词：路基挡土墙；主要用途；形式与选择；原则；设计

Abstract: because of the social culture and the development of economy, now of the municipal roads have been is not only consider the practical road and reliability problems, consideration should also be given to beautiful and environmental protection problems, especially in urban road embankment fill the roads and high dig deep in the road often still need to involve some roadbed retaining wall design. It is more a test of the designer of related technical control and flexibility. This paper briefly discusses widely applied in road engineering of the various forms of roadbed retaining wall and key points for choosing, and discuss the retaining wall roadbed design should pay attention to the issue.

Keywords: roadbed retaining wall; Main application; Form and selection; Principle; design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 公路工程中挡土墙的主要用途

1)对于某些路堑地段，开挖后的路堑边坡往往会出现稳定性不够，容易坍塌等工程不利情况；可在坡脚处设置捎土墙，这样不仅可以起到支撑作用，还能有效减少挖方数量。2)对于地面宽度有限，不能按设计要求填筑公路路基理时，必须在路基一侧或两侧设置挡土墙。3)在地面横坡较陡，路基稳定性不够的，或征地、拆迁费用高的填方路段，可在路肩或填方边坡的适当位置设置挡土墙；一方面能收缩路堤坡脚，另一方面能减少填方数量，还能减少拆迁和占地面积。4)对于高填深挖工程，当填挖工程量很大时，为了减少工程量，可在路基一侧或两侧设置挡土墙。5)对于沿河路基，在路基沿河一侧设置挡土墙能起到防止水流冲刷路基的作用，同时也能避免路基挤压河床。

2 挡土墙的形式与选择

由于挡土墙的设置受墙高、外力、地形、墙后填土、水文条件、墙的用途等因素的影响，设计挡土墙必须按照现场实际情况来确定挡土墙的形式，以便使施工方便、结构安全、经济合理。挡土墙形式主要可分为如下几类：

2.1按墙身结构分

1)无基础挡土墙：其墙底可以设计成水平或有一定倾斜角(一般取5°-10°，即坡率为1：5一l：20)，倾斜角必须倾向背向路基的—侧，即必须使墙的底边线绕墙踵顺时针旋转所形成的角度。2)有基础挡土墙：其基础的基底也可设计成水平的或有一定的倾斜角，倾斜角设计要求与无基础挡土墙墙底设计要求相同，该形式挡土墙适用于地基土承载力较小的情况。

2.2按墙背形式分

1)直背挡土墙：由于墙背垂直地面，可以忽略墙背与填土之间的摩擦角所产生的竖直压力，因此设计时压力的计算较为简单，施工也比较方便。2)俯斜挡土墙和仰斜挡土墙：这两种挡土墙的墙背是俯斜或仰斜的，压力计算较为复杂，但稳定性较好，应用也较为广泛。3)台阶式挡土墙：这种挡土墙的墙背是台阶形的，适用于当俯斜挡土墙的斜墙背过缓的情况。

2.3按承重方式分

1)重力式挡土墙：这种挡土墙体积和重量都较大，常常会引起较大的基础压应力，所以在软土基等承载力不高的地基上设计高度往往会受到限制，其优点是可以就地取材，形式简单，施工方便。2)轻型结构挡土墙：相对重力式挡土墙来说轻型结构挡土墙断面都比较小，适用于路基地面宽度有限的情况。常做成钢筋混凝土薄墙，如扶壁式、悬臂式挡土墙等，混凝土强度等级为C20-C30。主要靠墙身底板上的填土来维持土压力作用下的自身稳定。

2.4按墙身建筑材料分

1)砌砖挡土墙：砌砖挡土墙设计要点主要是根据挡土墙的高度和受力大小确定砖和砂浆的强度等级，多为重力式挡土墙，一般用于墙高5m以下受力小的场合。2)干砌石挡土墙：多为重力式挡土墙，一般用于墙高4m以下的场合，石料的强度等级不低于MU30，不适于地震地区和有水的情况。3)浆砌石挡土墙：多为重力式挡土墙，采用的水泥砂浆强度等级一般为M7.5一M15，块(片)石的强度等级一般不低于MU30，经济建筑高度约为3—8m。4)混凝土砌块挡土墙：这种挡土墙需要把混凝土构件预制好，达到100％强度后将其运到工程现场浆砌成重力式挡土墙，由于整个建筑的工期较长，目前应用较少。5)素混凝土挡土墙：多为重力式，常用混凝土强度等级为C15一C20，经济建筑高度为5—12m。6)钢筋混凝土挡土墙：这种挡土墙形式为轻型结构，常用混凝土强度等级为C20-C30，受力钢筋宜采用Ⅱ级钢筋，分布钢筋则可采用I级钢筋。

3 挡土墙的防护设计原则

如今路基挡土墙在全国的道路施工中应用范围越来越广，而且对路基挡土墙个方面的要求也越来越高。结合现今社会文化与建设，路基挡土墙在保证自身安全可靠性能的同时还要考虑对生态环境的影响，要采用一种适当的绿色保护方法来进行路基防护，这样就会使道路更加的安全和美观，因此，挡土墙的设计应遵循“安全绿色、水土保持、恢复自然、环保之路”的设计原则。

4 挡土墙设计要点

4.1挡土墙的布置

挡土墙的布置是挡土墙设计的—个重要内容，通常是在路基横断面图和墙址纵断面图上进行，个别复杂的挡土墙还应做平面布置。

1)横向布置：①选择挡土墙的位置，路堑挡土墙大多设置在边沟的外侧；路肩墙应依据路基宽度布置，路堤墙应与路肩墙进行技术经济比较，以确定采用哪种挡墙，浸水挡土墙应结合河流的情况布置，以保持水流顺畅，不至于挤压河道而引起局部冲刷，山坡挡土墙应布置在基础可靠处，墙的高度廊保证设墙后墙顶以上边坡的稳定性；②确定断面形式，通常情况，当地基承载力良好、挡墙高度不高的时候可以考虑采用重力式挡土墙，当路基宽度、地理承载力受限是建议采用轻型结构挡墙；③绘制挡土墙横断面图，确定墙身断面尺寸、基础形式和埋设深度。2)纵向布置：①确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它构筑物的连接方式，并布置好伸缩缝的位置；②布置各段挡土墙的基础，当沿挡土墙方向有纵坡时，挡土墙的的纵向基底宜做成不大于5％的纵坡，若墙址地面坡度大于5％，应在纵向挖成台阶，地基为岩石时，为了减少开挖，即使坡度不大于5％，也可做成台阶；③布置泄水孔和护栏的位置，标注各特征断面的的桩号及墙顶、基础、冲刷线、冰冻线和设计洪水位的高程。3)平面布置：对于个别复杂的挡土墙，除了横、纵向布置外，还应做平面布置，在平面图上标示挡土墙与路线平面位置的关系，沿河挡土墙还应标承河道及水流方向，以及其它防护加固措施。

4.2挡土墙的压力计算

1)土压力的种类与库伦理论：挡土墙的断面尺寸与稳定性要求取决于土压力，而土压力主要包括主动土压力、被动土压力和静止土压力。

土压力的计算主要是遵循库伦理论假定：①假设墙背填料为均质散粒体，仅有内摩擦力而无黏聚力；②当墙身向外移动或绕墙址外倾时，假定墙背填料内出现的通过墙踵的破裂面为—平面；③破裂面上的土楔体视作刚性体．即在外力作用下无压缩和伸张变形。

2)车辆、行人等活荷载换算：作用于墙后破裂棱体上的活荷载，使土体中产生附加竖向应力，从而产生附加的侧向压力，这种情况可将活荷载近似的按均布荷载考虑，换算成重度与墙后填料相同的均布土层。

4.3挡土墙的稳定性验算

挡土墙的稳定性验算主要包括抗滑稳定性验算、抗倾覆稳定性验算、基底应力及合力偏心距验算及墙后断面强度验算。

5 结语

路基的防护是保护道路的重要措施之一。正常情况下，防护的重点都在路基的边坡，由于各种道路建设需要适应地形的变化，因此在修建过程中会出现很多的实际问题。所以，一定要收集各方的资料后再进行设计，如果不通过仔细的研究设计直接施工会很容易造成挡土墙的施工问题。导致很严重的后果。因此，为了保证市政道路的顺利修建和稳定的运营，一定要设计较合理的路基挡土墙进行对市政道路的防护，并且在建造挡土墙的同时还应该考虑到对生态环境的保护。

参考文献：

[l] 李朝辉．公路施工技术[M]．人民交通出版社．

[2] 薛殿基．挡土墙设计使用手册[M]．中国建筑工业出版社．

[3] 李中山，王义伟．挡土墙的设计与养护技术[J]甘肃科技，2005,21(4)：31-32．