桩板墙+加筋土的高填路堤处治

一、基本情况
某高填路基长220.0m,所在地段为剥蚀残丘地貌,自然坡度缓,坡角一般5~15°,局部18°,坡面多被耕地或旱地。地表为第四系坡残积地层,稍湿,硬塑,局部夹强风化岩块。其下为强风化砂岩,岩体裂隙发育,岩芯呈块状,厚3.2~13.4m。其下为中风化砂质泥岩,薄~中厚层状,属Ⅳ级软石。坡体地下水不发育。由于路堤外侧结构物控制,无法进行正常的填方放坡,故需有用桩板墙+加筋土进行收坡。
二、稳定性分析及坡体稳定性计算

本段路基填方较高,根据地形及为了减少填方占地范围,设计决定对路堤一级边坡采用1:1.0的坡率,坡高10.0m,为保证该级边坡的稳定,在填土中每隔0.9m设置一道长为12.0m的土工格栅,然后在一级边坡下部采用桩间挂板挡墙对路堤进行收坡。根据室内试验、潜在滑面分析及有关专家经验,综合确定潜在滑面的计算参数为填土:γ=20KN/m3,C=15Kpa,φ=19.5°。

根据实测断面,选用K23+770、K23+800、K23+860、K23+906.5断面进行坡体的稳定性计算,其中K23+770断面在设置桩间挂板墙后,坡体的最不利位置安全系数为1.351,K23+800断面在设置桩间挂板墙后,坡体的安全系数为1.412,K23+860断面在设置桩间挂板墙后,坡体的安全系数为1.388,K23+800断面在设置桩间挂板墙后,坡体的安全系数为1.385,均满足公路设计规范要求。

图1 计算模型

三、工程设置原则

在设计过程中桩在地面以下的长度,即所谓的“锚固长度”考虑了以下几个因素:

1、计算没有考虑地表松散的亚粘土和耕植土的侧向承载力;

2、本区强风化地层较深,其单轴抗压强度最大为0.88MPa,设计按规范要求对岩土体的侧向承载力赋于了安全系数,即进行了折减;

3、桩体位于路堤下方,为防止过大的桩体位移造成路基开裂,故桩的锚固段的桩前岩土不能出现一定的塑性区,全处于弹性区;

4、由于桩前自然坡面较陡,设计按具体情况扣除了一定厚度的桩前侧向承载力很低的“三角体”,没有计入桩的锚固段。

此外,由于本区地层变化较大,且设计考虑施工的方便,设计采用了不同桩长的相同截面抗滑桩,这样,在工程的安全性上来说,桩体的适当加深比桩体加大截面更为可靠。

四、工程措施

1、该段路基以填方通过,在桩顶以上的路堤一级边坡采用1:1.0的坡率,坡高10.0m。为保证桩顶以上的一级边坡的稳定,在填土中每隔0.9m设置一道长为12.0m的土工格栅。

2、在一级边坡下部采用桩间挂板挡墙,桩间距(线路方向)为5.0m,共计36根抗滑桩。桩间采用C25砼挂板连接,具体结构详见桩间挂板结构图。

3、在桩顶以上的路堤一级边坡采用1:1.0的坡率段采用土工格室培土+三维网植草进行绿化,在桩体以外的路堤一级边坡采用1:1.5的坡率采用拱形骨架植草进行绿化防护,绿化时在草籽中加入约30%的根系发达的灌木种子。

图2 最终采用的工程地质断面图

该段路堤自实施十年以来,工程效果良好,说明方案是可行的,有效的。

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