1、前言
在公路建設(shè)中，造價(jià)與工程質(zhì)量一直是關(guān)注的重點(diǎn)。如何利用有限的資金建造出安全經(jīng)濟(jì)的工程，而在建造出安全工程的同時(shí)又如何才能節(jié)約投資，這是廣大公路設(shè)計(jì)人員一直在探索的問題。在山區(qū)低等級(jí)公路設(shè)計(jì)中，小橋每延米造價(jià)近3．4萬m，造價(jià)較高，因此如果能減少橋梁長度，必將節(jié)約投入資金。本文結(jié)合作者參與的瀾滄江沿江公路小表段三級(jí)公路施工圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以實(shí)例分析利用樁基托梁替代小橋，在降低工程投資方面起到的作用。
2、工程概況
該項(xiàng)目因電站運(yùn)輸大件需要而修建，由于所運(yùn)輸物件最重件達(dá)180t，因此公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用山嶺重丘區(qū)三級(jí)公路，設(shè)計(jì)荷載為公路一Ⅱ級(jí)，驗(yàn)算荷載為掛一300。路線在K85+760附近跨越一V型干溝。路線展布以下谷坡坡度約為50。，以上斜坡坡度約4O。。坡面生長松樹等，植被稀疏，覆蓋率約15％。局部落石、坍塌。坡面上部為粉質(zhì)粘土含少量碎石，下部為碎石土、破碎板巖等。中樁填土最大高度位于K85+762，約9m。若布設(shè)擋墻通過，則擋墻高度需要達(dá)到l4米，而在掛一300的設(shè)計(jì)荷載下，擋墻高度14m，不僅擋墻尺寸巨大，而且安全穩(wěn)定性很難滿足要求。
3、經(jīng)濟(jì)及安全性比較
原方案考慮采用lm一16m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋通過，橋梁全長27m，其主要工程量為表1。
考慮到該段路線山坡橫坡較陡，坡度約為1：1，覆蓋土層穩(wěn)定性較差 可考慮使用新型支擋結(jié)構(gòu)— —樁基托梁擋土墻跨越該溝。托梁上部采用9m高衡重式擋土墻，下部采用三跨單排樁基礎(chǔ)，樁采用人工挖孔嵌巖樁，孔徑為2m。托梁每10m設(shè)置一沉降縫，樁基托梁立面形式、平面形式及橫斷形式如下圖：
1、立體展開圖
2、平面圖
3、橫斷面圖
該段樁基托梁擋土墻，墻長20m，其主要工程量見表
通過以上造價(jià)對(duì)比可以看出，在通過該工點(diǎn)段，樁基托梁擋土墻比鋼筋混凝土T型梁橋縮短7m，每延米造價(jià)降低1．2萬元，節(jié)約投資48萬元，節(jié)約近一半，因此從經(jīng)濟(jì)性方面考慮，該方案十分有利。從現(xiàn)場(chǎng)情況看，該干溝屬于收斂較快的V型干溝，這樣的地形架橋，場(chǎng)地局促，難度大，縱橫坡陡，極易引發(fā)邊坡不穩(wěn)。另一方面，該段地形橫坡陡峻，沿線廢方量很大，而且受地形限制，沿線棄土場(chǎng)均距離線位較遠(yuǎn)，運(yùn)距較大。在采用樁基托梁擋土墻后，可以大量利用廢方進(jìn)行路基填方，節(jié)約廢方處理費(fèi)用。而當(dāng)大量廢方被使用后，相應(yīng)棄土場(chǎng)的使用數(shù)量也可以得到減少。而對(duì)于樁基托梁擋土墻的安全性，我們采用以下理論進(jìn)行驗(yàn)算：
?。↖）荷載計(jì)算：主要考慮土壓力（包括車輛荷載）、上部擋墻自重和托梁自重。
（2）托梁的內(nèi)力計(jì)算：豎直面內(nèi)的內(nèi)力我們不考慮地基反力的作用，將托梁看成支承于樁上的簡(jiǎn)支梁（每跨兩個(gè)支點(diǎn)）。而由于托梁底部的摩擦力大于托梁上的水平推理，因此不必計(jì)算水平面內(nèi)的內(nèi)力。
?。?）樁的內(nèi)力計(jì)算：按頂部作用有彎矩和橫向推力，錨固點(diǎn)以上兩側(cè)土壓力忽略不計(jì)的懸臂樁計(jì)算。
基于以上驗(yàn)算理論進(jìn)行驗(yàn)算，得出該樁基托梁擋土墻在安全性方面能夠滿足特殊荷載的要求。因此在該段采用樁基托梁擋土墻替代原1m一16m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋是節(jié)約投資且安全可靠的。沿線合理使用該類型擋土墻，能有效節(jié)約工程投資。但并不是所有地形都適用于樁基托梁擋土墻，其應(yīng)用范圍和適用條件為：
?。?）主要用于河岸嚴(yán)重沖刷、陡坡巖堆、穩(wěn)定性較差的陡坡覆蓋土、基巖埋藏較深、與既有線緊鄰地段路基。
（2）當(dāng)山坡較陡、覆蓋土層穩(wěn)定性較差、基巖埋藏又較深時(shí)，可采用樁基托梁擋土墻。
?。?）在既有線陡坡路堤平行增建第二線，當(dāng)采用挖臺(tái)階漿砌防護(hù)、預(yù)留土埂臨時(shí)支護(hù)、跳槽開挖基坑等臨時(shí)支護(hù)措施不能滿足行車和施工安全時(shí)，可采用路肩式或坡腳式的樁基托梁擋土墻。
4、結(jié)論
綜上所述，樁基托梁擋土墻擴(kuò)大了一般圬工式擋土墻的使用范圍，在困難地段使用，不僅保證了工程的安全性，而且可節(jié)約上部擋墻截面，從而節(jié)省投資。因此在滿足其適用范圍和適用條件的基礎(chǔ)上，值得在后續(xù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中推廣使用。
