桩基托梁在公路设计中的应用

摘 要：桩基托梁挡土墙是指：在公路设计中由于挡墙下地基土层覆盖层过厚且地基承载力不足，为避免将挡墙置于不稳定的土层上或避免挡墙基础埋置太深，因此需要采用桩基，在桩基上设置托梁（类似承台梁），并将挡土墙设在托梁之上，使挡墙获得足够的稳定性和承载力。它是一种常见的路基支挡构造物。当基础埋置深度无法满足或挡土墙基底应力验算不满足时，可采用桩基托梁挡土墙。

关键词：桩基托梁；公路设计；挡土墙；路基

挡土墙是公路设计中用于支撑路基填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的一种工程构造物。随着广泛挡土墙的应用以及科技技术水平的不断提高，挡土墙的结构形式正变得也越来越多，包括衡重式挡土墙、重力式挡土墙、加筋挡土墙、悬臂式挡土墙、锚定板挡土墙、锚杆挡土墙、桩基托梁挡土墙等等。而我们要谈的桩基托梁挡土墙只是其中的一种。

1 关于桩基托梁的概述

挡土墙与桩二者的组合称之为桩基托梁挡土墙，由托梁作为中间物将两者连接起来。桩基托梁挡土墙是以拖梁做为介质将托梁上挡土墙结构上的荷载传递给桩，然后再由桩通过与桩相接触的土壤和桩端土把荷载传到下面坚实的土层中去，当托梁在把桩和挡土墙联成一个整体的同时，也和二者一起承担荷载。桩基拖梁挡土墙在很多时候都是可以采用的，比如在改建公路的路基主体设计工程中可以采用、在新建公路的主体设计工程中可以采用，同时在运用的位置上也很灵活，既可以作为路肩墙出现，也可以作为路堤墙出现。桩基托梁的高度不像其它挡土墙一样受高度的限制是其特征主要，桩的埋深这一特点又恰好弥补了地基不稳固的缺陷。

1.1 关于桩基托梁的应用

（1）主要可以用于河岸的冲刷处、公路陡坡处、覆盖土稳定性比较差的地方、基岩较深埋置处、和既有线相邻太紧处等。

（2）当刷坡到达极限边坡等级的时候，由于是稳定性较差的覆盖土层，所以导致无法实施原来设计的其他形式的挡土墙时，桩基托梁就展现出它的优势了，这时候就可以采用它了。

（3）在已有的线路又是陡坡路堤的地方新建平行的第二线时，当施工以及行车安全在采用跳槽开挖基坑、挖台阶浆砌防护等等的临时的支护结构都不能满足被满足的时候，桩基托梁就展现出它的优势了，这时候就可以采用它了。

1.2 关于桩基托梁的分类

（1）按工程设置方面的位置可以分为：路堤式的挡土墙与路肩式的挡土墙。其中根据桩基挡土墙的结构形式不同又分为：重力式的挡土墙与衡重式的挡土墙。而在实际的工程中很多时候都采用衡重式的挡土墙。

（2）按其另一种结构形式也分为：单排桩式的挡土墙、多排桩式的挡土墙与锚索（杆）式的挡土墙。与之相应的根据桩基挡土墙的结构形式不同又分为：重力式的挡土墙与衡重式的挡土墙。

1.3 关于桩基托梁的设计原则

（1）桩基托梁挡土墙的设计应该综合考虑到它的安全性、可靠性、经济性、合理性等问题，从而来确定挡土墙的高度、挡土墙的截面尺寸、挡土墙的桩截面尺寸、挡土墙的桩间距与挡土墙的托梁尺寸等。

（2）挡土墙的高度至少应满足使托梁底部不至于悬在空中，此外托梁截面的中心线和桩的中心线应该与作用在挡土墙底的竖向的荷载重合。

（3）托梁可分为简支梁和连续梁两种。其中连续梁下面的桩一般应按等间距布置，简支梁一般情况下要求做成两端都要悬空出来的简支梁。

（4）桩按悬臂桩的样式设计比较好，其中一般按襟边的宽度应大于4m 来选择设定锚固点。若是矩形桩的时候，截面的短边尺寸应该大于或等于1.25m，桩间距在5～8m之间比较好。

2 下面以一个例子说明桩基托梁挡土墙在公路设计中的优化效果

2.1 原设计中的实际情况及优化

但是在施工人员进场后，经过测量发现实际上该地段横坡比原设计中的更陡，并且此段为的不稳定覆盖土地段，如果按照原设计施工的话，挡土墙需要加高并且挡土墙底的地基的承载力也达不到要求，为了保证路基的稳定性和安全性，必须进行优化设计。

桩基托梁挡土墙设置好后，可有效避免原设计中的挡土墙下覆盖层的坍塌现象的存在，从而导致基础底存在悬空的可能性，如何使路基的安全得到更好地、更有效地保护，那就需要锁住路基，把桩尖置入稳定的基岩中就是锁住路基的一种有效的方法。

2.2 关于桩基托梁的施工程序

2.3 关于此例中的桩基托梁的施工要点

（1）此例的优化设计仅仅适用于衡重式的路肩式桩基托梁挡土墙，墙高为8～12m 高路段。

（2）桩孔的开挖以及护壁均由人工完成， 必要时也可利用风镐来开挖。 一次一般只开挖0.5～2m 深，随即护壁、立模、安放钢筋就要紧跟着进行，直至最后要留着封口处理的0.10～0.15m 。

（3）墙身在沿路线的方向上应该结合到托梁与墙高的衔接情况，每隔10～15m 须设置伸缩缝，并且应该用沥青麻筋来填塞伸缩缝的内部外部顶部三边。

（4）桩基托梁必须要求要埋置在岩土的体内。在浇筑拖梁时，同时应该在其顶部和挡土墙底部相接触处埋入一些短筋，以利于提高拖梁顶面和挡土墙的稳定性。

（5）桩基托梁顶部的钢筋伸入桩基拖梁内的长度在对于螺纹状的钢筋而言应该大于或等于该钢筋的直径的35倍，而对于光圆状的钢筋应该大于或等于该钢筋的直径的45倍。

（6）在桩基结构中钢筋如果是纵向受力时候接头应该采用焊接，接头处在35d 范围内， 有这种接头的受力钢筋的面积应该不小于该截面的钢筋的面积的50%。

7）其他相关事宜参照相应的规范执行。

参考文献

[1] 赵明华.土力学与基础工程[M].武汉：武汉理工大学出版社，2003.

[2] 李海光.新型支挡结构设计与工程实例[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 孔德惠，孔书祥.桩基挡墙在既有铁路路基加固中的应用[M].铁道建筑，2008（04）.