路堤桩板墙设计优化探讨(二)

抗滑桩作为路基工程的“重型武器”,可有效的对一些潜在下滑力较大的路堤填方进行有效支挡。但并不是每次战斗都需要抗滑桩亲自上阵,因为很多对手只是嗡嗡叫的蚊子,不是可怕霸王龙。因此,工程实践中因地制宜选针对性的工程措施,可以大大降低工程规模、造价,施工难度,甚至可以获得额外的收获。
某公路升级改造需对路堤进行加宽加高,由于原公路外侧存较大的陡坎和降雨时有流水的小型冲沟,且路基外侧地表存在厚约5m的软弱地基,故技术人员采用清除软弱的粉质粘土后设置高8m的路堤,在坡脚设置2.0×3.0×22m@5m的桩板墙进行支挡。工程造价约C万元,工期约D月。
图2-1 原设计采用的路肩式桩板墙工程地质断面图
从地质资料分析,原方案采用路堤式桩板墙存在如下缺点:
1、原路堤稳定良好,而本次加宽填方规模有限,故计算模型的边界不宜超过新旧路基的接触面,即新增填方所产生的下滑力或有限范围内的土压力较小,尤其是在清除桩后软弱地基的情况,形成的宽大平台是有利于路堤填方稳定的。
2、坡体下伏中风化灰岩,岩体强度高,即抗滑桩周边的地层锚固力好,因此,抗滑桩的锚固段占全长的偏长。
3、路堤桩板墙工程规模大,造价高,施工速度慢,造成既有公路保通压力大。
4、软弱的粉质粘土地段换填缺乏必要的排水措施设置,不利于填方的长治久安。
基于此,从地质资料分析,原路堤外侧地形呈陡缓相间,下伏软弱粉质粘土较薄,而区内弃方严重过剩,因此,可以结合地质条件对原方案进行优化调整。即:
1、结合陡缓相间地貌,在清除地表软弱的粉质粘土基础上,利用区内丰富的弃方进行放坡,以有效消化区内弃方。且由于地形上存在较大的宽缓平台,故放坡后的路堤稳定性较高。
2、在软弱的粉质粘土地段冲沟中设置排水盲沟,有效防止路堤填筑后在不利工况下出现富水而影响路堤的稳定。
3、在填方体坡脚地形平缓段平台外侧设置高约5m的衡重式挡墙进行收坡,并对填方工程进行适当的支挡加固。
该优化方案不但可以大幅降低工程规模,减小大规模的抗滑桩工程,尤其是消除了在中风化灰岩中人工开挖桩坑的难度,填方工程施工便捷快速。结合弃方品叠,工程造价约0.3万元,工期约0.7B月,是一个相对较优的方案。
图2-2 优化后路堤挡墙工程地质断面图
后记:1、作为高填方,应加强地表水和地下水疏排,这是填方工程实施前的首要任务。很多的经验教训告诉我们,绝大部分的高填路堤失稳都与水具有密不可分的关系。
2、路堤填方应依据地形地貌等地质条件,结合公路建设的土石方平衡与调配合理设置路堤形式,从而达到在确保路堤安全的前提下有效消化弃方工程,保护环境。
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