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摘要：随着交通工程项目的建设发展，特别是位于城市区域人工杂填土较厚、地质条件较差及地形陡峭的陡坡路堤形式，需要采取必要的结构性支挡。而较为单一的普通挡墙形式则无法有效的起到支挡效果。针对目前国内对类似项目的设计，本次简要论述双排桩基挡墙在工程中的实例分析计算。
1、工程规模
某市重点道路工程项目，路基宽度32m，双向六车道，设计速度50km/h，一级公路兼部分市政功能。路线经过城市绿地、河流区域，路线沿线与河流呈平行走向，现状河流已经过景观改造。路基以填方路堤经过，填方高度达10m，边坡安全等级为一级，永久性边坡。原状地面线横向坡度35°～50°，道路红线水平距离河流约6m，受红线范围影响，路堤无法正常放坡。
2、地质描述
素填土（Q4ml）
杂色，以灰色、灰褐色、灰黑色为主，干至湿，结构松散至密实。主要由砂泥岩碎块石及粉质粘土组成。碎块石粒径一般为 2～200mm，最大可达1000mm，土石比2：8～4：6，广泛分布于整个场地，在建项目路面范围以碎石含粉质粘土为主，粒径经过筛选及机械压实，多为密实状态，其余地段填土组成较为复杂，在不同地段差别大，局部夹有少量碎砖块、混凝土块等，压实度较差，多为稍密～中密状，有局部架空现象，厚度一般为9～13m。
‚冲洪积粉质粘土（Q4al+pl）
灰褐色、深灰色，稍湿～湿，为可塑状，有臭味，压缩性中等，力学性质差，为河流冲积形成，后期河道治理建设未挖除直接堆填覆盖，与填土渐变过渡，混杂随块石等，强度较一般冲洪积粉质粘土稍高。该地层地表未出露，皆分布于人工填土之下。现场钻孔揭露主要分布在河流两侧，厚度一般为1.5～5.3m。
ƒ砂岩（J2xt-Ss）
灰色、青灰色，中细粒结构，中～厚层状构造，钙质胶结，矿物成份主要为长石、石英等，岩质较硬。
项目区域范围内无断裂、破碎带通过，构造稳定。场地无滑坡、泥石流、液化、震陷等地震稳定性问题。
3、建设项目评价
针对上述工程项目及地质的描述，项目主要受红线和地质影响，路堤不具备放坡条件，同时避免对景区河流造成掩埋破坏，故需采取挡墙的结构性支挡对其进行收坡处理，严禁超过规划红线范围，。因项目区内填土较厚，以及填土下伏约1.5m的冲洪积粉质粘土的软弱下卧层，挡墙高度较高，为避免挡墙后期运营的沉降、塌陷等，故需要对基底特殊土进行治理后方可施工挡墙。因填土厚度较大，下伏软弱夹层，故拟采用桩基承台形式，桩基嵌入岩层以此解决软弱下卧层的不良地质因素，避免工后结构物的沉降不利影响。
4、挡墙类型的选择
因项目的特殊性，地处城市重点景区内，受施工场地及红线的因素，结构物不可侵占红线，故挡墙面坡应为零。对俯斜式和直立衡重式两种挡墙进行比较分析。
俯斜式挡墙是重力式挡墙的一种，形式简单，主要以挡墙体积大小来抵抗土压力，所需基础承载力较小，但基础较为宽大，考虑承台的设置，即承台须增加尺寸，既不利于施工，也不经济。直立衡重式挡墙属于半重力式挡墙，地基承载力要求较高，但截面尺寸相对较小，基础宽度较窄，适宜底部承台尺寸的设置。故选择衡重式挡墙作为上部结构。
5、承台（托梁）的设计
挡墙的计算：最大墙高10m，采用理正岩土软件对挡墙进行计算（本文不再对此详述），为便于施工，取消挡墙墙趾，根据软件计算确定挡墙上部衡重台处填料质量与其对应的重心位置、高度及上墙土压力作用点位置，下部墙身土压力作用的位置和高度、整个挡墙重心坐标位置、基础净宽B、偏心距e。
托梁外力的计算：根据挡墙基础宽度暂拟确定尺寸12m×5.4m×2m，将其考虑为跨径为12m=1.9+4.1+4.1+1.9的支端悬出的简支梁结构。
通过挡墙的计算，可确定托梁承受的竖向荷载：即第二破裂面与墙背间填料重、挡墙自重、托梁自重、上墙土压力的竖向分力和下墙土压力的竖向分力。将各力简化到托梁底面中心位置。
托梁的水平荷载：上墙土压力的水平分力、下墙土压力的水平分力。将各力简化到托梁底面水平面位置。
托梁的弯矩：将以上所有的力向托梁底面中心简化，即可求出弯矩（顺时针为正，逆时针为负）
托梁的配筋计算：假设计算后托梁上部竖向荷载N、弯矩M、水平向荷载E。采用理正结构工具箱软件按支端悬出的简支梁对托梁计算，即可计算出配筋面积。
6、双排抗滑桩的设计
承台尺寸12m×5.4m×2m，考虑整体稳定性，设置双排桩形式，一个承台由双排六桩组成，桩对称布置。
目前国内诸多学者对双排桩（门架式）结构进行桩间土作用的形式和土压力分配问题进行分析并提出了看法，桩间土对前后排桩作用大小及分配问题但终究未形成统一的共识。笔者认为，针对目前的计算分析结合现有计算工具，现将模型简单化。设计中双排圆形抗滑桩均考虑为全埋入式，临河条件下均采取为旋挖钻成孔方式。因桩为全埋入式，原状边坡稳定，桩前土体稳定，且施工中不会对桩前土体进行大范围切割造成悬臂状态，为防止桩前土体流失，可对其进行硬化处理。故设计中简化模型仅考虑后排桩（路基内侧）承受全部土压力，不考虑前、后排桩的土压力分配问题。
根据以上计算数值：竖向荷载N、弯矩M、水平力E、桩后土压力P。鉴于目前计算的复杂性及软件的部分功能缺失，采用理正岩土软件抗滑桩综合分析模块分析。第一种工况：桩后横坡较小，不考虑桩后滑坡推力，首先以滑坡推力模拟对单桩所受的水平荷载和土压力进行内力计算，通过调整安全系数使其桩后所受荷载不小于桩后土压力和水平荷载的叠加值（N+P）。第二种工况：横坡较大，考虑下滑推力F，单独计算出下滑推力，如下滑推力值大于P，则应考虑下滑推力作用形式，通过调整安全系数使其桩后所受荷载不小于桩后下滑推力和水平荷载的叠加值（N+F）。如下滑推力F小于土压力，则考虑为第一种工况。
根据计算结果确定后排桩（单桩）配筋，前排桩可根据实际情况满足最小配筋率等规范即可，且抗滑桩须满足规范中的嵌岩深度、与承台锚固连接等要求。如内力等较大，无法满足抗剪要求，则应重新确定桩径、承台尺寸进行复核设计，过程相同。
7、结论
随着城市的发展，项目中单一的结构形式往往无法满足要求，需采取桩抬挡墙的组合结构形式进行设计，且目前针对挡墙与托梁的固固主要以钢筋来锚定。设计中应充分考虑工况和力系的存在，如可在设计中采取双排桩全埋入式设置，不考虑前、后排桩土压力分配的问题，使计算过程简单化，同时此设计是偏于安全与保守的。
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