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【摘 要】 随着路基边坡支档设计技术的大力推广，路基边坡支档设计技术发展问题不断的在路基边坡支档设计技术中出现，而在这其中新形势下路基边坡支档设计技术发展的效果，是直接关系到路基边坡支档设计工作的最后效果的关键因素之一。因此，本文主要就路基边坡支档设计中起到的作用进行分析。
【关键词】 路基；边坡；支档
一、前言
如何做好新形势下路基边坡支档设计技术发展工作，为路基边坡支档设计技术发展实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在路基边坡支档设计技术面临的迫在眉睫、急需解决的头等课题。
二、支挡结构的发展和展望
支挡结构包括挡土墙、锚杆挡土墙、加筋土挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构，常用于路基边坡的支撑、加固填方或山坡土体，防止其溜塌破坏，以保证工程建筑物安全和山体稳定的工程措施。在铁路，公路，市政道路路基工程中，支挡结构被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端的路基边坡等。主要用于承受土体侧向土压力。在水利、矿场、房屋建筑等工程中，支挡结构主要用于加固山坡、基坑边坡和河流岸壁。当以上工程或其他岩土工程遇到滑坡、崩塌、岩堆体、落石、泥石流等不良地质灾害时，支挡结构主要用于加固或拦挡不良地质体。支挡结构是岩土工程中的一个重要组成部分，随着我国国民经济水平的提高与基本建设的不断发展，以及支挡结构技术水平的提高和减少环境破坏，节约用地观念的加强等，支挡结构在岩土工程中的使用越来越广泛，特别是在铁路，公路路基及建筑基础工程中所占的比重也越来越大。
三、路基的基本构造
1、路基宽度
路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和。技术等级高的公路，当设有中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或路上设施时，均应包括这些部分的宽度。
路面是指道路上供各种车辆行驶的行车道部分，其宽度根据设计通行能力及交通量大小而定，一般每个车道宽度为3.25～3.75m。
路肩是指行车道外缘到路基边缘，具有一定宽度的带状部分。路肩通常包括硬路肩和土路肩，硬路肩是指进行了铺装的路肩，常用于高速公路和一級公路；土路肩是指不进行铺装的路肩，用于各级公路。路肩的作用主要是增加路幅的富余宽度，保护和支撑路面结构，供错车、临时停车及行人和非机动车使用，为公路其他设施提供设置场地，汇集路面排水。其宽度由公路等级和混合交通情况而定，最小每边为0.5m，有条件时应取1.0m以上，城镇近郊行人与非机动车比较集中，路肩宽度尽可能增大，一般取1～3m，并铺筑硬质面层，以提高利用率。
曲线路段的路基宽度应视路面加宽情况而定。弯道部分的内侧路面按《公路工程技标准》规定加宽后，所留路肩宽度，一般二、三级公路应不小于0.75m，四级公路应不小于0.5m，否则应加宽路基。路堑位于弯道上，为保证行车所需的视距，需开挖视距平台。
2、边坡
在路堤的路肩边缘以下和在路堑路基两侧的侧沟外，因填挖而形成的斜坡面，称为路基边坡。边坡与路基顶面的交点称为顶肩。边坡与地面的交点，在路堤中称为坡脚；在路堑中称为路堑堑顶边缘，其高程与路肩高程的差为路堑边坡高度。路堤的边坡高度为路肩高程与坡脚高程之差。边坡的坡形在路基中常修筑成单坡形、折线形或阶梯形，每一坡段坡面的斜率以边坡断面图上取上下两点间的高差与水平距离之比表示，当高差为1个单位长时，水平距离经折算为m单位长，则斜率为1：m。在路基工程中，以1：m方式表示的斜率称为坡度，m称为坡率。在路基本体构造中，边坡的形状和坡度的缓陡对路基本体的稳定和工程费用有重要影响。
四、新型支挡结构设计计算理论的不断创新
传统的重力式挡土墙的设计一般采用库仑土压力理论，当墙体向外倾斜变形使墙后土体达到主动土压力状态时，假定土中的主动土压滑动面为平面，按滑动土楔的极限平衡条件求算主动土压力（如果墙背坡俯斜较大，则按第二破裂面土压力公式计算），当墙体向内倾斜变形使墙后土体达到被动土压力状态时，则按假定的平面或复合土压滑动面来计算被动土压力。
新型支挡结构的不断出现，带动了对支挡结构设计计算理论的试验研究，加筋土挡土墙、锚定板挡土墙、土钉墙等复合型挡土墙根据各种结构的特点进行了室内模型试验和现场测试，对其墙背松弛区（或破裂面）和土压力提出了新的计算公式。而抗滑桩、土钉墙、预应力锚索等结构的大量推广应用，使得支挡结构与被支挡体之间已不能简单用极限平衡条件来解释，支挡结构与被支挡岩土体相互共同作用的机理开始得到比较深入地研究。例如，滑坡体和抗滑桩相互作用机理等的研究，对进一步合理确定作用于支挡结构上的荷载以及合理进行新型支挡结构的内力分析具有非常积极的意义。
五、路基设计新思路——抗滑桩、锚杆联合加固
1、抗滑桩设计荷载的确定
（一）滑坡推力作用于滑面以上的桩背上，其方向假定与桩穿过滑面点处的切线方向平行。滑坡推力的计算采用不平衡推力传递系数法计算所得的桩所在坡体坡足处的不平衡推力。通常假定每根桩所承担的滑坡推力等于两桩中心间距宽度范围内的滑坡推力，即将前述方法计算所得的滑坡推力值乘以桩间距。抗滑桩上滑坡推力的分布图形可为矩形、梯形或三角形。滑坡推力在桩背上的分布和作用点位置与滑坡的类型、部位、地层性质、变形情况及地基反力系数等因素有关。
（二）地基反力的确定。当桩前土体不能保持稳定可能滑走时，不考虑桩前土体对桩的反力，仅考虑滑面以下地基土对桩的反力，抗滑桩嵌固于滑面以下的地基中，相当于悬臂桩。桩将滑坡推力传递给滑面以下的桩周土（岩）时，桩的锚固段前后岩（土）体受力后发生变形，并由此产生岩（土）体的反力。反力的大小与岩（土）体的变形状态有关。处于弹性阶段时可按弹性抗力计算，处于塑性阶段变形时，情况则比较复杂，但地基反力应不超过锚固段地层土的侧向容许承载能力。另外，桩与地基土问的摩阻力、粘着力、桩变形引起的竖向压力一般来说对桩的安全有利，通常略去不计。为简化计算，桩的自重和桩底应力等也略去不计。滑动面以下的地基系数应根据地层的性质和深度确定。 2、抗滑桩的选型
（一）钢筋混凝土桩。钢筋混凝土桩是抗滑桩用得最多的桩型，断面形式有圆形、矩形。圆形断面可机械钻孔成桩，也可人工挖孔成桩，桩径根据滑坡推力和桩间距而定。矩形断面可充分发挥其抗弯刚度大的优点，适用于滑坡推力较大，需要较大刚度的地方。滑坡推力大，桩间距大，选择桩径较大或桩断面尺寸较大的桩，反之则选桩径小的桩。
（二）钢管桩。钢管桩一般为打人式桩，其特点是强度高、抗弯能力大、施工快、可快速形成桩排或桩群。桩在水平荷载作用下，不仅桩身宽度内的桩侧岩（土）体受挤压，而且桩身宽度以外一定范围内的土体也受到影响，呈现出空间受力状态：岩（土）体的影响范围随之不同。
3、锚杆加固技术
锚杆可采用全粘结锚杆，或采用精轧螺纹钢制作的预应力锚杆。
锚杆设计过程中，应满足：
锚杆钢筋截面面积，锚杆锚固体与地层的锚固长度
锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度，其中，。
式中Nak为锚杆轴向拉力标准值；Na为锚杆轴向拉力设计值；Htk为锚杆轴向拉力设计值；fy为钢筋抗拉强度设计值；frb为地層与锚固体粘结强度特征值；fb为钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值；rQ为荷载分项系数；r0为边坡工程重要性系数；ζ1为锚固体与地层粘结工作条件系数；ζ2为锚筋抗拉工作条件系数；ζ3为钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数。
（一）锚孔测放
根据设计图要求将锚孔位置准确测放在坡面上，每根锚杆都需对准抗滑桩桩位。在锚杆施工前，应掌握施工区及附近建筑（构）物位置、基础、地下管线等情况，以判断锚杆施工对建筑物和地下管线是否构成不良影响，并拟定相应的预防措施。
（二）钻孔
1）钻进方式。为确保锚固工程施工不影响边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，采用无水干钻。钻孔速度应根据使用机械性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。
2）钻孔参数。钻孔倾角应与坡面垂直，钻孔孔径根据锚杆根数及直径确定。
3）成孔要求。锚孔定位偏差不宜大于20mm，锚孔偏斜度不应大于5%，钻孔深度超过锚杆设计长度不应小于50cm。
（三）灌浆
锚孔注浆材料一般选用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不应低于M30。注浆采用安装注浆管，孔底注浆。
六、结束语
综上所述，本文所提到的路基边坡支档设计技术的研究工作，希望可以对路基边坡支档设计技术的发展提供参考价值。随着路基边坡支档设计技术的不断开展，对路基边坡支档设计技术的研究工作也将成为保障路基边坡支档设计技术措施的重要工作。
参考文献：
[1]郭万红.浅析路基边坡支挡设计相关问题[J].山西建筑.2010（09）：283-284.
[2]朱建民.平原区高速公路填方路基边坡防护设计探讨[J].河北交通科技.2007（04）：12-14.
[3]张洪琨.高等级公路路基边坡防护设计依据分析[J].民营科技，2013（04）：322.
[4]刘勇.路基边坡工程设计与稳定性问题探析[J].城市建筑.2014（01）：274.
【关键词】 路基；边坡；支档
一、前言
如何做好新形势下路基边坡支档设计技术发展工作，为路基边坡支档设计技术发展实现可持续发展提供坚实的安全保障，是现在路基边坡支档设计技术面临的迫在眉睫、急需解决的头等课题。
二、支挡结构的发展和展望
支挡结构包括挡土墙、锚杆挡土墙、加筋土挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构，常用于路基边坡的支撑、加固填方或山坡土体，防止其溜塌破坏，以保证工程建筑物安全和山体稳定的工程措施。在铁路，公路，市政道路路基工程中，支挡结构被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端的路基边坡等。主要用于承受土体侧向土压力。在水利、矿场、房屋建筑等工程中，支挡结构主要用于加固山坡、基坑边坡和河流岸壁。当以上工程或其他岩土工程遇到滑坡、崩塌、岩堆体、落石、泥石流等不良地质灾害时，支挡结构主要用于加固或拦挡不良地质体。支挡结构是岩土工程中的一个重要组成部分，随着我国国民经济水平的提高与基本建设的不断发展，以及支挡结构技术水平的提高和减少环境破坏，节约用地观念的加强等，支挡结构在岩土工程中的使用越来越广泛，特别是在铁路，公路路基及建筑基础工程中所占的比重也越来越大。
三、路基的基本构造
1、路基宽度
路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和。技术等级高的公路，当设有中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或路上设施时，均应包括这些部分的宽度。
路面是指道路上供各种车辆行驶的行车道部分，其宽度根据设计通行能力及交通量大小而定，一般每个车道宽度为3.25～3.75m。
路肩是指行车道外缘到路基边缘，具有一定宽度的带状部分。路肩通常包括硬路肩和土路肩，硬路肩是指进行了铺装的路肩，常用于高速公路和一級公路；土路肩是指不进行铺装的路肩，用于各级公路。路肩的作用主要是增加路幅的富余宽度，保护和支撑路面结构，供错车、临时停车及行人和非机动车使用，为公路其他设施提供设置场地，汇集路面排水。其宽度由公路等级和混合交通情况而定，最小每边为0.5m，有条件时应取1.0m以上，城镇近郊行人与非机动车比较集中，路肩宽度尽可能增大，一般取1～3m，并铺筑硬质面层，以提高利用率。
曲线路段的路基宽度应视路面加宽情况而定。弯道部分的内侧路面按《公路工程技标准》规定加宽后，所留路肩宽度，一般二、三级公路应不小于0.75m，四级公路应不小于0.5m，否则应加宽路基。路堑位于弯道上，为保证行车所需的视距，需开挖视距平台。
2、边坡
在路堤的路肩边缘以下和在路堑路基两侧的侧沟外，因填挖而形成的斜坡面，称为路基边坡。边坡与路基顶面的交点称为顶肩。边坡与地面的交点，在路堤中称为坡脚；在路堑中称为路堑堑顶边缘，其高程与路肩高程的差为路堑边坡高度。路堤的边坡高度为路肩高程与坡脚高程之差。边坡的坡形在路基中常修筑成单坡形、折线形或阶梯形，每一坡段坡面的斜率以边坡断面图上取上下两点间的高差与水平距离之比表示，当高差为1个单位长时，水平距离经折算为m单位长，则斜率为1：m。在路基工程中，以1：m方式表示的斜率称为坡度，m称为坡率。在路基本体构造中，边坡的形状和坡度的缓陡对路基本体的稳定和工程费用有重要影响。
四、新型支挡结构设计计算理论的不断创新
传统的重力式挡土墙的设计一般采用库仑土压力理论，当墙体向外倾斜变形使墙后土体达到主动土压力状态时，假定土中的主动土压滑动面为平面，按滑动土楔的极限平衡条件求算主动土压力（如果墙背坡俯斜较大，则按第二破裂面土压力公式计算），当墙体向内倾斜变形使墙后土体达到被动土压力状态时，则按假定的平面或复合土压滑动面来计算被动土压力。
新型支挡结构的不断出现，带动了对支挡结构设计计算理论的试验研究，加筋土挡土墙、锚定板挡土墙、土钉墙等复合型挡土墙根据各种结构的特点进行了室内模型试验和现场测试，对其墙背松弛区（或破裂面）和土压力提出了新的计算公式。而抗滑桩、土钉墙、预应力锚索等结构的大量推广应用，使得支挡结构与被支挡体之间已不能简单用极限平衡条件来解释，支挡结构与被支挡岩土体相互共同作用的机理开始得到比较深入地研究。例如，滑坡体和抗滑桩相互作用机理等的研究，对进一步合理确定作用于支挡结构上的荷载以及合理进行新型支挡结构的内力分析具有非常积极的意义。
五、路基设计新思路——抗滑桩、锚杆联合加固
1、抗滑桩设计荷载的确定
（一）滑坡推力作用于滑面以上的桩背上，其方向假定与桩穿过滑面点处的切线方向平行。滑坡推力的计算采用不平衡推力传递系数法计算所得的桩所在坡体坡足处的不平衡推力。通常假定每根桩所承担的滑坡推力等于两桩中心间距宽度范围内的滑坡推力，即将前述方法计算所得的滑坡推力值乘以桩间距。抗滑桩上滑坡推力的分布图形可为矩形、梯形或三角形。滑坡推力在桩背上的分布和作用点位置与滑坡的类型、部位、地层性质、变形情况及地基反力系数等因素有关。
（二）地基反力的确定。当桩前土体不能保持稳定可能滑走时，不考虑桩前土体对桩的反力，仅考虑滑面以下地基土对桩的反力，抗滑桩嵌固于滑面以下的地基中，相当于悬臂桩。桩将滑坡推力传递给滑面以下的桩周土（岩）时，桩的锚固段前后岩（土）体受力后发生变形，并由此产生岩（土）体的反力。反力的大小与岩（土）体的变形状态有关。处于弹性阶段时可按弹性抗力计算，处于塑性阶段变形时，情况则比较复杂，但地基反力应不超过锚固段地层土的侧向容许承载能力。另外，桩与地基土问的摩阻力、粘着力、桩变形引起的竖向压力一般来说对桩的安全有利，通常略去不计。为简化计算，桩的自重和桩底应力等也略去不计。滑动面以下的地基系数应根据地层的性质和深度确定。 2、抗滑桩的选型
（一）钢筋混凝土桩。钢筋混凝土桩是抗滑桩用得最多的桩型，断面形式有圆形、矩形。圆形断面可机械钻孔成桩，也可人工挖孔成桩，桩径根据滑坡推力和桩间距而定。矩形断面可充分发挥其抗弯刚度大的优点，适用于滑坡推力较大，需要较大刚度的地方。滑坡推力大，桩间距大，选择桩径较大或桩断面尺寸较大的桩，反之则选桩径小的桩。
（二）钢管桩。钢管桩一般为打人式桩，其特点是强度高、抗弯能力大、施工快、可快速形成桩排或桩群。桩在水平荷载作用下，不仅桩身宽度内的桩侧岩（土）体受挤压，而且桩身宽度以外一定范围内的土体也受到影响，呈现出空间受力状态：岩（土）体的影响范围随之不同。
3、锚杆加固技术
锚杆可采用全粘结锚杆，或采用精轧螺纹钢制作的预应力锚杆。
锚杆设计过程中，应满足：
锚杆钢筋截面面积，锚杆锚固体与地层的锚固长度
锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度，其中，。
式中Nak为锚杆轴向拉力标准值；Na为锚杆轴向拉力设计值；Htk为锚杆轴向拉力设计值；fy为钢筋抗拉强度设计值；frb为地層与锚固体粘结强度特征值；fb为钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值；rQ为荷载分项系数；r0为边坡工程重要性系数；ζ1为锚固体与地层粘结工作条件系数；ζ2为锚筋抗拉工作条件系数；ζ3为钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数。
（一）锚孔测放
根据设计图要求将锚孔位置准确测放在坡面上，每根锚杆都需对准抗滑桩桩位。在锚杆施工前，应掌握施工区及附近建筑（构）物位置、基础、地下管线等情况，以判断锚杆施工对建筑物和地下管线是否构成不良影响，并拟定相应的预防措施。
（二）钻孔
1）钻进方式。为确保锚固工程施工不影响边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，采用无水干钻。钻孔速度应根据使用机械性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。
2）钻孔参数。钻孔倾角应与坡面垂直，钻孔孔径根据锚杆根数及直径确定。
3）成孔要求。锚孔定位偏差不宜大于20mm，锚孔偏斜度不应大于5%，钻孔深度超过锚杆设计长度不应小于50cm。
（三）灌浆
锚孔注浆材料一般选用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不应低于M30。注浆采用安装注浆管，孔底注浆。
六、结束语
综上所述，本文所提到的路基边坡支档设计技术的研究工作，希望可以对路基边坡支档设计技术的发展提供参考价值。随着路基边坡支档设计技术的不断开展，对路基边坡支档设计技术的研究工作也将成为保障路基边坡支档设计技术措施的重要工作。
参考文献：
[1]郭万红.浅析路基边坡支挡设计相关问题[J].山西建筑.2010（09）：283-284.
[2]朱建民.平原区高速公路填方路基边坡防护设计探讨[J].河北交通科技.2007（04）：12-14.
[3]张洪琨.高等级公路路基边坡防护设计依据分析[J].民营科技，2013（04）：322.
[4]刘勇.路基边坡工程设计与稳定性问题探析[J].城市建筑.2014（01）：274.