浅谈公路边坡支挡加固技术

浅谈公路边坡支挡加固技术

摘要：为确保路基的强度与稳定性，对路基进行防护与加固，是不可缺少的工程技术措施。随着公路等级的提高，为维护正常的交通运输，减少公路病害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的防护与加固更具有重要意义。实践证明，在公路建设中，防护工程对保证公路使用品质、提高投资效益均具有重要的意义。路基的支挡加固形式主要有挡土墙、边坡锚固以及抗滑桩。

关键词：挡土墙、边坡锚固、抗滑桩

随着我国经济高速的发展,公路等基础设施大量投入建设,公路路基工程是公路建设的基础，而当前路基工程存在很多病害、工程事故也时有发生，所以应对边坡进行支挡加固。首先根据与所支挡土体的稳定平衡条件选择支挡形式，同时应考虑荷载的大小和方向、地形、地质状况、冲刷深度、基础的埋置深度、基底的承载力设计值和不均匀沉降、可能的地震作用、与其他构造的衔接、墙面的外观美感、施工难易、造价高低、环境特点等因素，综合比较后确定。为探索路基边坡稳定,应合理应用各种支挡加固措施,本人曾承担过多项公路、城市道路的设计，本文简单地分享了多年的工程实践体会。

一、挡土墙

挡土墙是为防止土体坍塴而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。在公路工程中，广泛用于支承路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口及河流堤岸等。挡土墙主要适用于陡坡路段或岩石风化的路堑边坡路段，以及需要降低路基边坡高度以减少大量填方、挖方的路段和桥梁或隧道与路基的连接地段。挡土墙可以增加不良地质路段边坡稳定、以防止产生滑坍和防止沿河路段水流冲刷，也可以节约道路用地、减少拆迁或少占农田。保护重要建筑、生态环境或其他需要特殊保护的地段。

按挡土墙的结构形式的不同。主要可以分为重力式、扶臂和悬臂式、锚杆式、加筋土四类。重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑，一般都做成简单的梯形。重力式挡土墙的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。

扶壁式挡土墙指的是沿悬臂式挡土墙的立臂，每隔一定距离加一道扶壁，将立壁与踵板连接起来的挡土墙。可增墙墙面板（立壁）与墙踵板的连接，以承受较大的弯矩作用。悬臂式挡土墙主要由立壁、趾板、踵板三个钢筋混凝土悬臂构件组成的挡土墙，断面尺寸较小。立臂下部弯矩较大，特别在墙身比较高时，需设置的钢筋较多。悬臂式挡土墙构造简单，施工方便，能适应较松软的地基，适用于缺乏石料地区及挡土墙高度不大于7m的情况，承载能力较低。当墙高较大时，立壁下部的弯矩较大，钢筋与混凝土的用量剧增，影响这种结构形式的经济效果，此时不适宜采用扶壁式挡土墙。

锚杆式挡土墙指的是由钢筋混凝土板和锚杆组成，依靠锚固在岩土层内的锚杆的水平拉力以承受土体侧压力的挡土墙。墙面一般是由预制的立杆和挡土板组成，称为板柱式墙，也可以就地浇筑成整体的板壁式墙。为便于立柱和挡板安装，大多采用竖直墙面。一般常用于墙身较高的路堑或路肩墙。

加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的轻型支挡结构物，由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。加筋土的基本原理是借助于拉筋而提高填土的抗剪强度，从而保证土体平衡，通常用摩擦加筋原理或准黏聚力原理加以解释。摩擦加筋原理认为，加筋土墙面板由筋带拉住，墙面板承受的土压力企图将筋带拉出，而筋带又被填土压住，土与筋带之间的摩擦力企图阻止筋带拉出。因此，只要筋带具有足够的强度并与土产生足够的摩擦力，则加筋土体即可保持稳定。准黏聚力理论认为，加筋土结构可以看作是各向异性的复合材料，通常采用的拉筋的弹性模量远大于填土的模量，二者共同作用，由于填土的抗剪力、填土与拉筋的摩擦阻力及拉筋的抗拉力的存在，使得加筋土的整体强度明显提高。

二、边坡锚固

锚固是一种把受拉杆埋入地层，达到有效的调用和提高岩土的自身强度和自稳能力的技术。而斜坡锚固是岩土锚固中的一种，即将受拉杆件埋入斜坡中。边坡锚固的特点是：调用岩土自身的强度，达到提高其自稳能力的目的，且岩土体成为工程结构的一部分，大大减轻了加固结构物的自重，节约工程材料，主动防治措施效果明显。

目前，在我国和全世界范围内，适用于不同的地质条件，具有不同功能和用途的锚杆有数百种。锚杆分类方法按不同分类原则和分类标志也有很多种。按应用对象可分为岩石锚杆、土层锚杆、海洋锚杆；按是否预先施加应力分为预应力锚杆（主动式锚杆）和非预应力锚杆（被动式锚杆）；按锚固机理分为粘结式锚杆（水泥砂浆锚杆和树脂锚杆）、摩擦式锚杆（管缝式锚杆和水胀式管状锚杆）和机械式锚杆（胀壳式锚杆和楔缝式锚杆）；还可以按安锚杆杆体材料、锚固体形态、锚固部分大小进行分类。

岩土锚固的基本原理是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定。岩土锚固的主要功能是：提供作用于结构物上，用来承受外荷的抗力，其方向朝着与岩土相接触的点；使被锚固地层产生压应力区或对通过的岩石起加筋作用（非预应力锚杆）；加固并增加地层强度，也相应的改善了地层的其它力学性能；当锚杆通过被锚固结构时，能使结构本身产生预应力；通过锚杆，使结构与岩石连锁在一起，形成一种共同工作的复合结构，使岩石能更有效的承受拉力和剪力。

灌浆锚固的基本概念指的是用水泥砂浆（或水泥浆、化学浆液、树脂等）将一组钢拉杆（粗钢筋或钢丝束等）锚固在伸向地层内部的钻孔中。实际锚固工程

中，水泥砂浆灌浆锚杆占绝大多数。

三、抗滑桩

抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，适用于浅层和中厚层的滑坡，是一种抗滑处理的主要措施。但对正在活动的滑坡打桩阻滑需要慎重，以免因震动而引起滑动。使用抗滑桩，土方量小，施工需有配套机械设备，工期短，是广泛采用的一种抗滑措施。根据滑坡体厚度、推力大小、防水要求和施工条件等，选用木桩、钢桩、混凝土桩或钢筋（钢轨）混凝土桩等。

抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力（锚固力）平衡滑动体的推力，增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗，使桩前滑体达到稳定状态。根据滑体的厚薄、推力大小、防水要求及施工条件等选用木桩、钢桩、混凝土及钢筋混凝土桩。抗滑桩埋入地层以下深度，按一般经验，软质岩层中锚固深度为设计桩长的三分之一，硬质岩中为设计桩长的四分之一，土质滑床中为设计桩长的二分之一。当土层沿基岩面滑动时，锚固深度也有采用桩径的2到5倍。抗滑桩的布置形式有相互连接的桩排，互相间隔的桩排，下部间隔、顶部连接的桩排，互相间隔的锚固桩等。

四、结束语

在实际的工程实践中，自然界边坡的形式、岩体类型、地质条件等各种因素都影响着边坡的稳定性，而我们对于边坡的支挡加固方式的选择则要根据实际情况以及以往经验加以确定。了解了这些支挡加固技术的适用条件以及作用机理，可以更好的为今后的工作学习提供知识基础，而这些技术领域也需要我们慢慢完善。

五、参考文献

[1]JTGD30—2004《公路路基设计规范》，人民交通出版社，2004

[2]邓学钧，《路基路面工程》，人民交通出版社，2008

[3]何兆益，杨锡武，《路基路面工程》人民交通出版社，2006