汤勇
武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北武汉 430000
【摘要】对于高度大于10米的超高挡土墙，挡土墙背后土需要承受较大压力，同时还要求有较大的墙截面尺寸，为了保证挡土墙结构的稳定性与安全性，对超高挡土墙结构进行重新设计，底部采用扶壁式钢筋混凝土修建，并设置两个减压平台，通过24个月变形监测，挡土墙顶部水平与垂直位移量均处于标准范围内，证明该方案合理、有效。
【关键词】超高；挡土墙；结构设计
一．项目概况
某场所基地的东北方向为山坳，山坳的下面为上山道路。基地负责单位希望将道路与基地中间的山坳完全填充，在该处修建一个停车场。所以，在公路西南方向需要修建一个挡土墙，要求在墙背面能够达到22米挡土高度。墙下部的基础持力层为花岗岩，墙背面填土地下水通常是地表降水。
初始设计方案是重力式浆砌片石挡土墙，建设方式为二级台阶，并计划在2018年11月前结束工程。然而在6月份连续出现暴雨、大风恶劣天气，造成挡土墙出现滑坡现象，将挡土墙的上部二级完全破坏掉，下面一级挡土墙有轻微损伤，墙背面的人工填入倾倒在道路中央，地下水通过损坏的墙基流出去，使整个道路浸泡在水中，影响该处正常的交通通行。
为了尽快修复挡土墙，并确保挡土墙的稳定性与安全性，本文针对该超高挡土墙设计了新的建设方案。将边坡高度超过10米的挡土墙采用扶壁式钢筋混凝土修建，具体细则如下。
二．土压力核算以及稳定计算
挡土墙平面图以及剖面图见图1。挡土墙底部受力层采用中风化花岗岩，该花岗岩的力学特征为fak=1498kPa，摩擦系数μ=0.60；挡土墙背面填土ψ=14°，c=0kPa，γ=18.4kN/m3；挡土墙上部地面承载q=9.8 kN/m3。
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（一）挡土墙后部土压力计算
因为挡土墙高度严重超高，在挡土墙背后土将要承受非常大的压力，为了确保挡土墙的稳定性，应当要提高挡土墙的横截面。基于此，在离挡土墙顶部12米与6米位置各规划一个减压平台，相对应的界面尺寸大小为5000x1200、5000x600。依托于减压平台，能够有效分担平台以上的土压力，从而很好的降低挡土墙背后土压力。构建减压平台前后的土压力计算示意图如图2所示。通过计算，减压平台的添加能够有效降低挡土墙后部土压力，从原始的2945kN降低到987kN。
（二）稳定验算
1.抗倾倒计算
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由于K=1.4，大于1.3，因此满足使用需求。
在挡土墙截面设计中，依照最大极限承载力开展抗弯、抗剪以及配筋验算。
三．变形监测
为了验证加固后的超高挡土墙能否满足实际应用需求，在挡土墙建设以及使用过程中开展变形监测，在挡土墙顶面间距18米左右位置设置若干个监测点，总监测时间为24个月，查看各个监测点沉降以及位移情况。在建设过程中每星期查看一次，在建设结束以后，前12个月每个月查看一次，在后12个月每两个月查看一次。挡土墙顶部水平位移数值应当要小于墙高度的0.5％，也就是0.11米。设置挡土墙顶部位移量达到0.06米为警报线。
经过24个月的观察，分析各个时间点挡土墙监测数据，能够得出，挡土墙顶部总水平位移量仅为28mm，垂直高度总移动量为5mm。挡土墙水平位移主要出现在墙背后土回填的一个月内，在后面的时间内趋于平稳，出现这样的情况，是由于连续下雨后挡土墙背后土受力增加造成的。可见，挡土墙总形变量处于规定标准内，能够满足实际使用需求。
四．结语
综上所述，在进行10米以上高度的超高挡土墙建设，应当要使用扶壁式钢筋混凝土挡土墙；在挡土墙中间部位设置相应的减压平台，能够很好的分担上层土压力，降低挡土墙截面大小。通过计算与变形监测，证明该设计方法具有良好的可行性。
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