挡土墙是抵挡土压力、防止土体坍塌的构筑物，广泛应用于土木建筑、水利水电、铁道交通等工程建设中。近年来，随着铁路、公路和城市轨道交通的发展，往往需要在极其狭窄的场地、密集的建筑群或高填方区中设置挡土墙，采用单一传统的重力式、悬臂式或扶壁式挡土墙，无法满足工程要求，故其使用范围受到限制。在此情况下，可考虑在挡土墙下设置托梁和桩基，利用托梁将挡土墙上所受作用力传递给桩基，来满足对地基承载力的要求[1-2]。因此桩基、托梁和挡土墙常常作为一种支挡结构体系出现在工程实际中。
挡土墙是抵挡土压力、防止土体坍塌的构筑物，广泛应用于土木建筑、水利水电、铁道交通等工程建设中。近年来，随着铁路、公路和城市轨道交通的发展，往往需要在极其狭窄的场地、密集的建筑群或高填方区中设置挡土墙，采用单一传统的重力式、悬臂式或扶壁式挡土墙，无法满足工程要求，故其使用范围受到限制。在此情况下，可考虑在挡土墙下设置托梁和桩基，利用托梁将挡土墙上所受作用力传递给桩基，来满足对地基承载力的要求[1-2]。因此桩基、托梁和挡土墙常常作为一种支挡结构体系出现在工程实际中。
1、工程概况
拟建道路位于某经济开发区，临近高速公路及铁路支线。在高速路北路0+500至0+700段的南侧存在高20~24米的人工堆积边坡，边坡现有坡度1：1.0左右(如图1)。堆积物以松散的素填土为主，在洪水或者堆载情况时，可能产生边坡失稳，形成滑坡、崩塌、甚至泥石流等不良地质作用。另，边坡下方有铁路和国防光缆通过，修建高速路北支路前需进行边坡整治，必须修建足够挡墙进行边坡支护。
图1 边坡现场踏勘
2.场地工程地质条件
2.1 地形地貌及地质构造
地形为原始地形，场地地貌属浅丘剥蚀地貌，分布圆形及椭圆形剥蚀山丘，山丘所夹冲沟。实测各勘探钻孔地面标高为 356.40～377.40m，相对高差21 m左右。场区地质构造位于威远背斜的东翼，呈单斜岩层产出，岩层产状：倾角3～50°。场区基岩埋藏较浅，构造裂隙不发育。
2.2 场地工程地质条件
经钻探揭露，场地内土层为杂填土、素填土以及第四系全新统残坡积成因的粉质粘土组成，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组泥岩组成。各地层土由上自下描述如下：
(1)素填土(Q4ml)：褐色，干～湿，成分以粘土和砂泥岩块为主组成，含少量生活垃圾。结构松散。厚度0.3～11.8米。
(2)粉质粘土(Q4dl+el)：褐黄、黄灰色，湿，可塑，成分以粘粒、粉粒为主，含铁锰质氧化物及结核。揭示层厚0～7.0m。
(3)泥岩(J2s)：紫红色及深褐色，砂泥质结构，厚层状构造，矿物成份以粘土矿物为主，局部段夹有夹砂岩透镜体，岩质软，岩层倾角近于水平。强风化带岩体较破碎，岩体内有竖向裂隙，但不太发育，岩芯多呈碎块状、短柱状，岩质极软，岩芯具失水失压开裂特征，极易软化，ROD值10-50%;中风化带泥岩，岩芯多呈柱状与长柱状，岩芯节长10-50cm，岩质稍硬，ROD值多在70-95%，含砂质增大。
有代表性的地层情况，详见地质剖面图(图2)。
图2 有代表性的地质剖面图
2.3场地水文地质条件
该区域内地表水体丰富，主要补给水源为大气降水。
地下水主要为第四系土层中的孔隙水和基岩裂隙水，靠大气降水补给。由于场地第四系松散层厚度大，空隙大，地下水集雨面积大，故场区地下水赋水性好，洪水期水量较丰。但勘察期间为枯水期，勘察时地下水位埋深10m以下。
3.方案选择和设计
3.1方案选择
本工程临近高速公路和铁路，安全重要性等级较高。拟建的道路边线距红线仅5m，无放坡空间。此外，该处的地形地貌最高相差约20~24米，且边坡主要为人工堆积的填土，土体物理力学参数和自稳能力均较差。一旦边坡失稳，其产生的后果不堪设想。
为了保证该永久性边坡的稳定性，确保拟建道路、临近高速公路及铁路的运营安全，必须严格控制支挡结构的变形。由于场地范围有限，放坡无法进行;另外，该边坡主要为人工填土，锚杆无法发挥其有效作用;用传统的悬臂桩或挡土墙，其侧向位移难以控制。针对本工程的实际情况，结合本地区的工程经验，综合各项因素考虑，决定采用桩基托梁悬臂挡土墙的方案[3]。
3.2方案设计
根据工程场地的地形地貌，将该边坡支护分为AB段和BC段。其中AB段的地面标高相差在10m以下，且铁路界线距拟建道路边线较远，设计挡土墙下部的桩基均埋在土体中;BC段的地面标高相差在20m左右，且紧邻铁路界线，设计挡土墙下部的桩基有部分桩体出露地面以上。同时考虑AB段和BC段的桩基作为抗滑桩的效用[4-5]。由于篇幅所限，仅展示出BC段设计方案及示意图(详见图3、图4)。
图3 支护设计平面图
图4 BC段支护设计剖面图
(1)桩露出地面时，在抗滑桩后应采用挡板(C30)挡桩间土。桩露出地面高度在1.5m以下，仅采用挡板A; 若桩露出地面高度在1.5~5m,采用挡板A+挡板B。板的配筋由板的高度而定。
(2)抗滑桩(1.5m桩径)桩端嵌入中风化岩5m以上且长度值应大于挡土墙底至强风化岩顶的距离值,预计平均桩长约25m;
4、桩基托梁挡土墙施工要求
4.1施工工艺流程
桩基定位→人工挖孔→护壁→安装钢筋笼→浇桩身砼→桩基检侧→托梁施工→挡土墙施工→养护
4.2施工注意事项
(1)挡土墙背填土应每600厚分层夯实，压实系数不小于0.90。
(2)墙身沿长度每隔15～20m设一道宽20mm沉降缝(伸缩缝),缝处塞以沥青防水层，或嵌入涂以沥青的木板;
(3)墙身砼体强度达到设计强度的70%后再回填，并分层夯实。
5、变形监测
边坡支护施工过程中，布设10个观测点进行了变形监测。目前，该边坡支护工程已完工1年，监测结果表明：挡土墙及墙后土体的位移和沉降均位于规范允许变化范围内，边坡处于稳定状态，证明该支护方案可靠。
6、结束语
(1)桩基托梁挡土墙的特点是扩大了一般挡土墙的使用范围。由于周边用地情况、开挖条件及地质条件限制，采用桩基托梁挡土墙可将基底置于稳定地层中，以节约上部挡墙截面，节省造价，同时减少对坡体干扰。
(2)在边坡复杂的周边环境下，可采用多种方法相结合的方案，以保证其稳定定性。本工程选用桩基托梁扶壁式挡土墙的复合方案，加固效果良好，对于类似边坡的处理具有一定的借鉴作用.
(3)施工中应建立健全的监测制度，做到信息化施工，以便及时掌握、调整施工方案，确保施工安全。
