蔡先庆
四川省交通运输厅交通勘察设计研究院 四川 成都 610017
摘要：S216/217理塘至稻城亚丁公路是大香格里拉旅游环线公路的一段，改建过程中充分借鉴了“川九”理念，并结合当地藏区文化特点，致力于打造一条具有藏区特色的旅游示范公路。改建设计时将经济、美观、因地制宜、环保等设计理念运用到山区改建公路挡土墙设计中，本文对挡土墙选型、结构设计、美化处理等总结，希望以后类似公路设计能起到参考作用。
关键词：山区；公路改建；挡土墙设计
1引言
本项目为藏区公路，起于理塘县城，止于稻城县香格里拉镇，全长约226km，属于大香格里拉风景区旅游环线的一部分，项目有著名的稻城风景区、亚丁风景区、佛教名山等旅游胜地，地处高山、高原、高寒，气候自然条件极差，施工条件极差，自然风光秀美。现有公路等级较低，道路窄，地形复杂，全线地形起伏大，既有高原草甸较平坦地形，也有大量的高山峡谷沿溪地形，改建必须因地制宜，精细设计。本项目改建按照二、三级公路标准建设，路基宽度为8.5m，既有老路宽6～7m，普遍存在局部加宽，综合考虑既有道路保通、节约造价、美观等因素选择合适的挡墙形式是设计的关键。
2既有挡墙的利用
2.1旧挡墙检测和评估
将挡土墙状态划分为稳定、基本稳定、欠稳定、不稳定四类，通过对挡土墙状态的安全评估，判定既有线挡土墙的安全性，为设计提供依据和支撑。
（1）根据上述挡土墙状态的影响因素，运用层次分析法、专家打分法、综合评估法识别出影响既有线挡土墙工程安全的主要风险因素。
（2）利用敏感性分析法得出典型风险因素对既有线挡土墙工程的影响，确定各风险因素的权重，建立既有线挡土墙工程安全评估模型。
（4）根据既有线挡土墙的安全评估结论，判定挡土墙的稳定状态，确定改建时是否予以利用。
考虑多种安全影响因素条件，根据挡土墙状态检测资料、稳定性分析结果等，采用定性和定量相结合综合安全评判分级方法，进行挡土墙状态的安全评估。
2.2既有挡墙加固
2.2.1增建支撑墙加固法
当公路一侧既有挡土墙基本完好，在地震或其他因数影响下出现轻微倾覆变形情况，设计尽量拟合老路，拓宽另一侧保证路基设计宽度，加固既有挡土墙。如图1增建支撑墙加固法，在挡土墙外侧，每隔一定的间距，增建支撑墙。支撑墙的基础埋置深度、尺寸和间距应通过计算确定。
1-原挡墙；2-支撑墙
图1支撑加固既有挡墙
3既有挡墙路基拓宽
3.1镶补加宽
当路基宽度较宽较少，原有挡土墙稳定，强度满足要求时，可直接在挡土墙外镶补挡土墙，新旧挡墙之间采用砂浆锚杆连接。如图2。
3.2填筑加宽
既有道路宽度不满足要求，需要对改建老路加宽时，原路基为挡土墙支挡结构且原挡土墙及路基处于稳定状态，可不拆除原挡墙，直接填筑加宽。如图3
根据两个公式对比分析，在有限填土范围计算土压力时，采用《建筑地基基础设计规范》计算结果土压力小于《公路挡土墙设计与施工技术细则》计算结果，采用后者设计较安全。
4、新建挡土墙选型
4.1、考虑保通时衡重式路肩墙与仰斜式路肩墙选择
既有道路升级改造一直是公路建设的一个难点，因此在进行设计时必须考虑保通方案和措施，作为甘孜州重点旅游道路，必须保证既有道路通畅。设计时除了考虑交通管制、道路改线等措施外，在地形非常狭窄路段，对结构物设计的选型是非常重要的。
对于横坡较陡、地形狭窄的既有道路加宽，衡重式路肩墙基础开挖占有老路路基较宽，很容易导致断道，相比采用仰斜式路肩墙施工基础开挖对原有道路影响较小，因此应根据地形条件选择合理的挡土墙结构形式。
4.2、考虑造价和地基承载力
本文选择在本项目使用较多的6m和8m高的衡重式路肩墙和仰斜式路肩墙进行比较，在截面积相当的条件下，利用里正岩土软件计算结果如下表1。
图5衡重式路肩墙与仰斜式路肩墙比较
根据上表我们可以看出，在满足地基承载力要求的情况下，截面积相当的衡重式挡土墙滑移稳定性系数和倾覆稳定性系数均高于仰斜式路肩墙，也就是说在稳定系数相同的情况下，采用衡重式挡土墙截面积更小，造价更低。
相对而言，仰斜式路肩墙传到地基的平均压应力较衡重式路肩墙小，因此在地基条件较差，地基承载力较低时，选用仰斜式路肩墙时比较有利的。
4.3、浸水路肩挡土墙和实体护坡的选用
根据地形特点，本着节约造价、因地制宜的原则选择合理的结构形式，采用路肩墙与路堤墙相结合的挡土墙设计方案。
河道较窄，不能压缩河道时，采用衡重式或仰斜式路肩墙。
河道较宽，占用河滩对河流水位和流速影响小时，采用放坡填方+路堤墙+实体护坡。
5挡土墙与环境协调
5.1减少坡面破坏
减少对脆弱生态环境的破坏，尽量做到少开挖植被坡面，加强挡墙支挡设计收脚固坡理念。
5.2减少突兀，融入自然
作为旅游道路，将挡土墙设计融入自然环境，挡土墙端头进行特殊处理，隐入坡面。墙顶平台种植当地宜生植物。
挡土墙顶面渐变增加层次感 挡土墙端头隐入坡面自然和谐
5.3与当地人文环境结合
墙面浆砌材料和工艺结合当地藏式风格砌筑，与环境和人文浑然天成。
6、结论
山区公路改建设计中挡土墙设计是一个很重要的部分，挡土墙设计必须因地制宜的考虑既有改建道路的特点和条件合理选型。为了更好的保护环境、节约造价、美化环境、道路保通等因素，设计时应对各种结构形式的挡土墙进行详细比较，合理选用。
新建挡墙选型时，在稳定系数相同的情况下，采用衡重式挡土墙截面积更小，造价更低；地基条件较差，地基承载力较低时，选用仰斜式路肩墙时比较有利的。
路基采用有限填土加挡土墙设计时，有限范围土压力计算采用《建筑地基基础设计规范》较经济，《公路挡土墙设计与施工技术细则》安全系数较大。
参考文献
[1]《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011
[2]《公路挡土墙设计与施工技术细则》2008，人民交通出版社
[3]《公路路基设计规范》JTGD30—2015
作者简介
蔡先庆（1975—）男，汉族，硕士研究生，高级工程师，注册岩土工程师，从事公路路基设计、岩土工程勘察设计。
论文作者:蔡先庆
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/14
标签：挡土墙论文; 路肩论文; 挡墙论文; 公路论文; 路基论文; 道路论文; 地形论文; 《防护工程》2018年第30期论文;