摘要：本文通过对轻、重型挡土墙在经济、结构等方面的比较，阐明了轻型挡土墙在公路建设中的发展前景。
关键词：轻型挡土墙；重力式挡土墙；发展前景
1 引言
早在60 年代初，国外的土建工程建设就开始应用并逐步发展轻型挡土墙。我国在这方面的研究起步稍晚，随着新技术的革新和推广，近二三十年来，也取得了长足的发展。尤其是锚锭板挡土墙，自1974年在我国铁路工程上首创和试建，到现在已经完成了一套比较完善的理论系统。并制定了〈〈锚锭板挡土墙设计原则〉〉。轻型挡土墙，概括起来，主要有锚杆挡土墙、锚锭板挡土墙和加筋挡土墙等几种。其中锚锭板和加筋挡土墙在公路建设中最为常用。
公路建设无论是新建还是改建工程，由于地形条件限制，不可避免地出现填挖现象。因而支挡项目在整个工程建设中占有相当部分的比例。据了解，由于传统习惯，国内公路工程建设中的支挡项目以采用重力式或衡重式毛石挡土墙为主。新型的轻型挡土墙所占的比例很少。这种现象在山区尤其明显。相对近二、三十年发展起来的轻型挡土墙而言，重力式挡土墙具有构造简单，施工方便和就地取材等优点。但从另一方面考虑，重力式挡土墙的稳定性主要是靠墙身自重来保证，因而有墙身断面较大，圬工量大，占地多，不能充分发挥建筑材料的强度性能，且不易实现施工的机械化和工厂化等缺点。
2 对轻、重型挡土墙的比较
对轻型挡土墙和重力式挡土墙的优缺点进行逐一比较，我们可以更清楚地看到轻型挡土墙无论在经济上，还是在结构合理上均优胜于重力式挡土墙。其在公路建设上应更有发展前景。
2.1从经济角度上考虑
由于两种型式挡土墙平衡土压力的机理不同。重力式挡土墙的稳定性主要靠墙身的自重来平衡，对于高度较大的挡土墙（H> 8米），要平衡墙后强大的土压力，必定要增大墙身的体积。通过自重来满足抗倾覆和抗滑性。以8米高的挡土墙为例，当做成重力式挡土墙时，每延米圬工量达到20立方米。提高安全系数，圬工体积还会增大。这是一个很大的圬工数量，而相对轻型挡土墙，由于它是以拉杆（或拉筋）来平衡土压力，所要求的断面就要小得多。这样，等高的两种挡墙，轻型挡墙的圬工量明显比重力挡墙节省。同时，由于圬工量大，花费在施工上的劳力，重力挡墙也相应增多。一般而言，在工程投资上，对于同一工程，轻型挡墙能比重力挡墙节省的投资额大约在20%---30%之间。墙体越高，节省越多。
2.2关于用地问题
公路建设往往要考虑与用地的关系，特别要处理好公路与城市建设用地和耕地的关系。以次为前提，公路的支挡工程设计首先要协调与用地的关系。也就是少占土地。这就要求支挡工程尽可能做成直墙或仰斜很小的型式。而对于重力式挡土墙，要做成直墙，本身就与墙体受力相矛盾。仰斜度越小，基底受力越不均匀，压应力增大，抗倾覆和抗滑动能力越差，要求的断面越大，对地基承载力要求也越高。由于二者相矛盾，设计者最终只能先满足结构和安全性，而增大了挡墙的用地量。轻型挡土墙，不但采用了轻质建筑材料，受力模式也允许做成直立墙。这样就大大减少了用地面积，在用地紧张的地方修筑公路，尤其是城镇路段，轻型挡墙更能显示其发展优势。
2.3对于地基处理
从支挡结构物的功能来看，在垂直方向上，挡墙允许有少量的均匀沉降，但沉降量不能太大。重力式挡墙，由于本身圬工体积大，且为刚性结构，特别是高大挡土墙，其对地基承载力要求很高，一般在200kpa以上。地质状况稍差的地基土，很难符合要求。为稳定挡墙，就需要进行地基处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在处理方案上，对软土层较薄的地层，主要以换填为主。遇到地层复杂且软土层厚度大的，则一般采用各种复合地基的形式来满足应力要求。而轻型挡土墙，由于本身的圬工量少，对地基应力要求不高。即使是软土地基，也不需作处理或稍作一点处理。由于二者对地基应力要求的差别很大，特别软土地基，在方案比较上，轻型挡土墙一般可以免除地基处理。单地基处理一项，就可以节约相当部分资金。
2.4结构的整体稳定性
量变从支挡结构物的整体稳定性来考虑，作为刚性结构物的重力式挡土墙，墙体与土体联结成的平衡体系很容易受到条件变化的影响而发生改变。地基土的不均匀沉降或者过形，都回导致墙体开裂，甚至失稳。墙后填土作为平衡整体的重要部分，在浸水等外在条件的影响下，填土的性质发变化，也将直接影响挡墙的稳定性。对于地震裂度为七度以上的设防区，重力式挡土墙抵御地震破坏的能力是较差的。由于轻型挡土墙的稳定主要依靠墙后非破裂弧范围内填土的被动土压力来平衡，它的平衡体系不同于重力式挡土墙，作为柔性结构，它的总体沉降几乎不受限制，而且能承受一定的不均匀沉降。即使面板局部受到损害，也不会给结构物的的整体性带来危险。轻型挡土墙的防震能力明显比重力挡土墙强。
2.5从造型美观的角度考虑
重力式挡土墙由于采用毛石等重质材料来施工，使得其形状看起来相当笨重。同时，粗糙的墙体表面只能通过勾缝来改善，光滑度不够。而轻巧的体积、光洁的墙面，使得轻型挡土墙看起来比臃肿的重力挡土墙更美观，更适合于公路的美化建设。在公路穿城路段，采用轻型挡土结构，更符合城市建设的要求。
3 存在的问题
公路建设的支挡工程较多地采用重力式、衡重式等老型式挡墙的根本原因，除了该种挡墙有前述的优点外，更在于人们对轻型挡土结构的认识不足。由于在理论和机理上认识的欠缺，使得新技术的推广变得困难。工程设计人员、施工人员因为未从根本上解决从老式挡墙向新式挡墙模式的转变，使得首先在设计上套用老模式，继而在施工上按部就班，最终造成了当前的局面。制约轻型挡土墙全面推广另一个原因是施工力量的水平问题。相比重力式挡墙，轻型挡墙的施工工艺要复杂些，精细度要求更高。这就要求参与工程建设的施工人员要有相应或更高一级的技术素质。以适应新技术的应用。
4 发展轻型挡墙的措施
轻型挡土墙发展到现在，理论体系已经相当成熟，设计和施工都走向了规范的条文化。其在国内外的推广已经达到了一个相当高的台阶。要解决以上两个问题，首先得思想上入手，只有从根本上解决了思想问题，使工程设计人员、施工人员对轻型挡土墙有足够的了解、认识和研究。才能有利于推广这种技术。其次，就要从施工人员的素质上找差距。提高工程技术人员的技术水平，本身就有利于提高工程建设质量。通过技术培训，使工程设计、施工和管理都迈向规范化。最终达到推广新技术的目的。
5 结束语
虽然重力式挡土墙在公路建设上有一定的优势，但从比较上可以看出，轻型挡土墙在经济上、结构上和美观上更合理，更有利于推动公路建设事业。其在公路建设中的发展前景是一片光明的。
参考文献：
[1]公路加筋土工程设计及施工规范汇编. 人民交通出版社
[2]叶书麟. 地基处理工程实例应用手册. 中国建筑工业出版社.1998年
[3]方左英. 路基工程. 人民交通出版社. 1987
[4]工程地质手册（第三版）. 中国建筑工业出版社.1992年
论文作者:孙慧玲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
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