某运营公路高大路肩挡墙段路基病害处治方案（假日专题）讨论
一、基本情况
某段位于长大纵坡段的公路采用半挖半填形式通过，外侧临江段采用置于高约6m左右的陡坎之上、高为10 ～14m的衡重式挡墙支挡。挡墙采用浆砌块石砌筑，陡坎多为堆积体，自然坡度约40～60度。公路内侧靠山，地表汇流入边沟，与长大纵坡的路基的边沟汇水叠加后，从路基涵洞处通过横穿路基从外侧高大挡墙中部“飞下”，涵洞长宽均约为1.5m。
公路使用七年来，路肩挡墙逐渐发生倾斜，最大倾斜量约32cm。路肩墙背、填挖交界部位和内侧路肩与内侧边沟多处发生开裂，裂缝最宽约30cm，尤其是挡墙墙背部位下沉约10cm，变形也最大，变形长度约110m，挡墙中部渗水严重。
图1 高大挡墙正面图
图2 外侧路肩挡墙墙背贯通性开裂、沉降
图3 路面填挖交界部位贯通性开裂
图4 路基内侧路肩部位贯通性开裂
图5 路基内侧长大边沟贯通性开裂
基于此，技术人员拟采用在挡墙墙面上设置5排、横向间距为2.5m的预应力锚索框架进行加固，每孔锚索由6根钢绞线组成，孔径Φ110，设计拉力580KN。
图6 设计拟采用路基病害加固工程地质断面图
二、病害原因分析
路基内侧长大边沟渗水造成路基富水，导致路基填方体水解、潜蚀和形成的水压力作用造成挡墙外倾，继而导致路基开裂和沉降。
三、拟采用处治方案分析
1、该段路基病害的主要原因是水的作用，故不应只重视病害的工程加固而忽略病害的工程排水。
2、根据挡墙特征来看，该段挡墙完好情况下的抗力约为300KN/m，现挡墙出现外倾鼓胀，也就是说土压力和水压力的叠加压力，或潜在下滑力不应大于300KN/m。现设计采用设置5排、横向间距为2.5m、设计拉力580KN的锚索框架，换算后即可以提供1160KN/m的额外抗力，这是明显偏大的。
3、锚索采用6根钢绞线编束，但采用孔径Φ110，设计拉力为580KN是欠合理的。将由于钻孔偏小造成锚索保护层不足，以及设计拉力与编束钢绞线不匹配的情况。
4、锚索的锚固段长度为5.5m，长度偏短，与设计拉力不匹配。
5、位于中风化砂泥岩的锚索，没有必要采用相对复杂的二次注浆。
6、由于病害产生的额外压力较小，且挡墙完整性相对较好，采用全挡墙面布置锚索框架没有必要。
7、病害挡墙高度较大，且位于高约6m的较陡的堆积体之上，挡墙地基存在一定的安全隐患，尤其挡墙采用锚索加固后，下倾的锚索必然存在竖向分力，势必会增加挡墙基底的压力。
4、相邻区段相似路基病害如何，应加强调查，防止出现类似病害。
四、笔者建议处治方案优化
1、加强病害路段截排水工程，即：
1）路基内侧边沟的修复，防止丰富的地表水从而边沟渗入路基。
2）加强挡墙部位挡墙泄水孔和仰斜排水孔的设置，有效疏排路基中的地下水，减小水压力作用。
3）破损涵洞的修复，并在涵洞底部的地面设置必要的防冲坎，防止涵水从高处掉落时长期造成挡墙地基损坏。
4）恢复挡墙墙身的泄水孔。
2、依据挡墙规格、变形特征，在挡墙重心及偏上部位设置二排横向间距为3m、竖向间距为4m的锚索框架提高挡墙抗倾覆力、抗滑力，并照顾到该部位的局部挡墙外鼓，提高挡墙结构身身的抗剪性能。
锚索孔径调整为Φ130，将钢绞线由6根调整为4根，设计拉力为480KN，锚固段长度取10m，注浆采用孔底返浆替换二次注浆。
3、在挡墙基底的边坡上设置长12m的锚杆框架，对下伏堆填土坡体进行加固，通过锚固提高边坡的稳定性，通过注浆提高基底的承载力。
图7 笔者建议优化处治方案