叶明强
福建省华厦能源设计研究院有限公司 福建福州 350000
摘要：加筋土挡墙工作原理和存在的几种破坏模式结合工程案例根据工程实践经验，简要介绍加筋土挡墙施工技术质量控制。
关键词:加筋土工作原理；边坡稳定；施工质量控制
前言
现在就工程加筋土施工过程的质量管理控制以及全面的管理方法和手段做如下讨论。从受力特征分析加筋土挡墙归于重力式挡土墙范畴，加筋体依靠自身与预制面板拉力和回填料重力阻挡被阻挡被动土土体，防止在重力土作用下支护体系坍塌，边坡加筋土挡墙破坏的形式还有外部稳定性破坏、局部力荷载作用与应力集中产生稳定性破坏。根据破坏筑构物力的体系是否透过加筋土体，将破坏模式划分内部稳定性破坏、外部稳定性破坏两大类。在外部破坏形式中，加筋土保持整体运动，又可分为加筋挡土墙水平滑动、整体倾覆、地基承载力破坏和深层滑动破坏。而内部破坏模式与加筋土之间的相互作用密切相关，坡裂面穿越加筋土，可进一步去分加筋材料因锚固不力而拔出和加筋材料断裂失效。局部破坏一般与面板有关包括加筋与面板连接断裂，或受面板的影响可能出现的局部鼓胀和顶部坍塌。从这些破坏模式可以看出加筋土挡墙不仅与加筋材料和填土的性能有关而且与荷载条件、土压力大小面板类型与性质，以及地基条件等因素有关。
一.工程概况
工程项目位于德化县城关某小区内。场地高程为487.00~509.00m，设计挡土墙高度3.0~16.5ｍ，均为填方边坡。根据地质勘察报告提供地层为杂填土、粉质粘土、凝灰熔岩残积粘性土、全风化凝灰熔岩、砂土状强风化凝灰熔岩、碎块状强风化凝灰熔岩、中风化凝灰熔岩。边坡工程支护设计不考虑上部结构传来的荷载和上部结构所受风荷载，地震力，由上部结构自行承担，支护设计只根据场地水文地质条件和边坡体构筑物自身上部结构要求设计，对地势空间宽裕的区段采取多级放坡加筋挡土墙支护方案，对地势空间受限而设置加筋带空间较宽裕的间采用回填土中设加筋带的加筋土扶壁式挡土墙方案对低矮挡土墙采取悬壁式或扶壁式挡土墙方案，对地基承载力不满足设计要求的区域，（除B段挡土墙采取压实地基的地基处理措施外）其余挡墙采取CFG桩或换填垫层法地基处理措施，处理效果应按照图纸及相关规范要求进行检验，并根据检验结果及施工反馈信息进行动态设计，信息法施工，支护工程的安全等级为一级，支护使用年限50年。对挡墙肩和挡墙堤的均布荷载按可变荷载计，使用中也可以是永久荷载，取qk=10kp。
二、材料要求
1、钢材：挡墙立板、横梁、扶壁、箍筋均采用三级钢fy=360N/mm2,钢材均应符合GB50204-2002要求，不得采用改制材。
2、拉筋带材料：钢塑复合土工带CAT50022，极限抗拉强度为218Mpa,破坏伸长率不小于3%钢塑复合带的有效使用年限不小于50年。
3、回填料：回填料选择因地制宜源土就近原则，但不得选用膨胀土、腐植黏土、淤泥质土作填料尽量选用粗粒径和透水性强的砾石或沙土。当选用粘土作回填料时，应掺入适量的砂砾或碎石。边坡支护范围内回填土的设计参数r=18.8KN/m3,C=17.00kPaØ=25.80°大面积回填前应选用典型地段进行试填，对试填范围应选择不少于三个区域进行试验，根据试验结果调整回填料配比，进行动态设计，信息化施工，填料中块体的最大粒径以不超过分层厚度的1/3为宜相应粒径的块体的含量不大于15%,且最大不得大于150mm,加筋材料分层铺设的厚度为400mm分层碾压，压实度不小于92%，并平整，高差不大于100mm，
4、混凝土：挡墙面板，竖肋、底板采用钢筋混凝土，混凝土强度C30,底板保护层厚度40mm其余保护层厚度为35mm材料具体要求要求按照相关规范。图纸中另有说明时，以图纸为准依据。
三、测量放样监控
从交桩手续办理完成后应开始布置监测控制网，并进行详细测量定位，标示出开挖线放线后对开挖范围内的地上地、下及周边的，建筑物构、筑物调查需要建设单位协调办理拆迁动移应处理清楚方能开挖基础。基坑开挖前应场地清表：开挖线附近及施工范围内的树木、杂草、腐殖土等应清理，对坟坑、井穴应按要求清理后分层回填至设计标高。基槽两端清理范围应适当延长，以免施工中将杂物带入墙内，当基槽和回填区域坡率小于1：5时应分阶级施工每级不大于300mm,宽度不小于1m。基坑开挖：基坑采用挖掘机开挖至距设计标高150~200mm由人工清理到设计标高，及时量测基底尺寸，基槽深度，做好基底及坡面表水清排，确保施工工作面内无积水。完成基坑开挖后，应及时联系与项目相关的勘察、设计、施工、监理四方共同检验合格后方能进入下道工序施工。当基础的局部地基承载力不满足要求应对相应部位软地基处理。挖除挡墙基础以下0.5m厚度范围内粘软土，采用人工连续级配碎石换填，采用冲击碾压机械分层进行，反复冲击碾压至设计承载力。压实密度应不小于基床表层的密实度填筑后的表面要做到平整，无角砾突露出在外，换填至基底标高面，为下一步施工提供良好的场地。现浇混凝土基础以外地基改良土施工完成后即可安装挡墙基础模板，挡墙基础采用C30混凝土现浇，基础分段长度为4.0m，接缝宽10mm，混凝土施工采拌和站集中拌制机械振捣，混凝土基础每隔20m设置一道20mm宽的沉降缝。
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3.1面板的预制与验收
面板采取集中场预制，分预留泄水孔与不预留泄水孔两种，均采用C30商品混凝土浇筑预制，要求振捣密实，注意养生。泄水孔采用圆形，可预埋φ100mmPVC管做泄水孔。位面板居中预制。吊环采用2φ18mm圆钢预埋。在面板背部横向1/2位置预埋。施工时在钢筋上涂两遍防锈漆，缠绕玻璃纤维织带后涂刷改性沥青至纤维满粘。面板在预制过程中板面平行检查钢筋并验收，主要预制按以下顺序进行：平整场地—钢筋加工—模板制作—支立模板—消除弹性及非弹性变形—隔离剂涂抹—钢筋及预埋—砼浇注—砼养护。预制前应检查模板、钢筋及预埋土工接钢筋的长度、预留泄水孔必须符合设计及规范要求，预制时要求振捣密实，预制完成后应及时进行覆盖，洒水养生。
3.2面板安装
钢筋混凝土面板在预制场由汽车转运到施工场地，混凝土强度应达到75%以上采能吊运，运输过程要轻搬轻放，防止损伤。面板安装时混凝土强度应达到100%按以下原则进行：面板在安装前还应检查预制构件的平整、外观、尺寸、精度及拉筋材料的品种、性能均应符合设计要求及相关规范要求，使用前应提供产品合格证材料抽样检查试验报告。
3.3面板的砌筑施工
首先清除混凝土表面杂物，准确划出面板边缘线，并拉线控制。采用轻型机具吊运人工拼装，施工时，从墙端和沉降缝两侧开始，测量好中间静距离控制相邻俩块灰缝不大于25mm用的预制面板数量，并做好砌筑位置用轻型机具将合格的面板吊至就位，由人工将面板安放码好，用M7.5砂浆砌筑调平，塞缝，两个端块面板初步安好后，即可立高坎相当的长靠杆安装在面板两侧，利用靠杆来控制砌筑挡墙水平面及坡度角，沿面板纵向每4m间距设标桩撒上距面板1m的白灰线。该层面板全部安装好后，即可按下列工序顺序施工：料土回填—辗压密实—面板预埋件防腐-土工筋带穿束-土工筋带敷设—覆盖土保护—校正面板—料土回填—压实—校正面板—上层面板安装。以后每层面板的砌筑步骤一样循序渐进，安装时用铅垂或挂线核对，每三匹面板安装完应测量一次标高和轴线，控制相邻面板水
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平误差不大于10mm，轴线偏差每20延米不大于10mm。预制面板应按填料和拉筋预设坡率，墙体不得前倾，坡度为1：0.1。当拉筋土挡墙的填筑前应要选择试验段做摊铺压实试验，通过试验确定回填料的最佳含水率，确定回填料土松铺厚度、辗压遍数、压实量等工艺参数，。
四、筋带的铺设
1、加筋材料采用钢塑复合土工带，材料应履行进场手续后，报相关监理人员应现场确认或见证取样送有资质第三方检测单位检验是否满足性能要求，若不能满足，严禁使用。加筋材料沿墙高方向每0.4m铺一道，土工钢塑复合土工带设在1%～3%横坡平整压实的填土上，应将强度的方向垂直墙面呈扇形相邻180mm平铺设于密实土上，面板预制拉筋带连接件联接，每安装完一层面板后，及时进行筋带铺设。
2、填料要求：
加筋土填料选用就近源土，掺15%人工集配砂砾石质量应符合设计要求，粒径不应大于150mm且不大于回填料厚度的1/3，填筑前应取得试验段资料检验工艺参数。
每铺完一层筋带，进行一次回填土填筑，用水准仪来控制填土厚度。拉筋顶面填土时，严禁沿拉筋方向推土和施工车辆直接碾压拉筋，碾压前拉筋上填土厚度应为400mm，摊铺和平整：挡墙中部用推土机边卸料边摊铺，然后采用平地机整平；距面板1.0m的部分应由用人工摊铺。机械摊铺时，推土机和平地机摊铺距面板的距离不小于1.0m，摊铺时在地面上按控制桩画出石灰线或设立标杆易于驾驶员观察。摊铺作业时，由专人负责指挥，根据两层筋带之间的距离，按每层厚400mm的原则确定的每次每层的摊铺厚度进行摊铺平整，摊铺厚度做到均匀一致，表面平整，并设不小于3%面板方向倾斜的横坡。
3、填料压实：
填料严格分层碾压密实，碾压应先轻后重，碾压应从筋带中部开始，逐步碾压至尾部，再碾压靠近面板部位，距面板1m范围时，应采用小型机械碾压，困难时用人工夯实。压实度检测：宜用灌砂法或灌水法进行压实度检测。其检测频率为：距预制面板1m范围外，每压实层500m2或50延米不少于3个测点，距面板1m范围内，每压实层每100延米不小于3个点，每填高0.9m用K30纵向每100m检查2个断面4点，距路基边缘2m处2点、中间点不足0.9m亦检查2个断面4点。若压实段落小于上述规定时仍取3个点。其试验方法按土工试验规程进行。
拉筋带在运输、储存应覆盖。制作加工过程应尽量防止阳光照射，筋带铺设施工时露天总时间不得超过8小时。应及时填土覆盖，采用轻型碾压机械压实。检查成品半成品保护措施做好施工现场的排水工作，遇到降雨天气及时采取适当措施将水速排走或将施工现场遮盖。沿墙长20m设2cm宽伸缩缝一道，缝内满塞沥青麻筋，并在伸缩缝后面板内侧沿正个墙高设宽0.2m的无纺土工布，墙面上下左右间隔2.3×3m设置0.1m的圆形泄水孔，孔后设0.3m宽包裹土工布的渗排水土工材料反滤层。工程施工前做了施工前的质量控制工作按照工程特点编制了工程质量控制细则，审查了施工单位的资质、相关技术人员、专业操作人员，施工组织设计方案、机械设备的安全等，全面了解施工单位的施工能力管理特点为项目施工做准备。在项目实施阶段应用巡查、旁站、验收、工程材料抽检、取样送检等方法进行质量控制。施工后竣工验收、资料整理的移 交，后期清理。
结束语：德化县某小区边坡加筋土挡2015年4月动工到2016年9月完工，工期17个月至今，通过监测所收集的信息报告表明工程支护体的变形在许可的范围内。加筋土挡墙整体稳定。通过工程中的实践科学掌握加筋挡土墙工作原理，运用加筋土挡墙破坏机理及加筋土挡墙各部位的相互关系在施工过程严格控制施工质量、使用合格的工程材料、控制正确施工方法，准确施工使用技术规范，得以实现施工阶段加筋土挡土墙全面质量管理控制。
论文作者:叶明强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/12
标签：面板论文; 挡墙论文; 挡土墙论文; 土工论文; 材料论文; 厚度论文; 压实论文; 《防护工程》2018年第14期论文;