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摘要：加筋土挡墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物。加筋土是由多层水平加筋材料与填料铺设而成的一种复合施工技术，在共同受力、协调变形中，拉筋带对土体产生附加侧向约束，使土的抗剪强度得以提高，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的。
关键词：加筋土挡墙；施工；筋带；填料；压力
在对公路进行施工时，设置公路挡土墙主要是为了支撑山坡土体或者路基填土，防止土坡或者填土出现变形。将挡土墙应用在路基施工中，不但能保护路堑边坡和路堤，还能够保护路基避免被水流冲刷。此外，挡土墙的设置还能够对路基滑坡、塌方等起到整治的作用；山区公路地势陡峭、地形复杂，容易产生滑坡等问题，因此挡土墙的应用比较广泛。本文根据多年实践经验，介绍了加筋土挡墙的施工技术和相应的控制关键点，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
1、加筋土挡土墙概述与特点分析
实践证明加筋土挡土墙在公路施工中具有较好的应用效果，本文总结了部分高级公路施工情况，加筋土挡土墙的应用不但能够起到社会效益、经济效益和技术效益，还能够促进该技术在公路建设领域的推广和应用，因此具有重要的现实意义。
1.1加筋土挡土墙概念
加筋土挡土墙是指由拉带、填土、镶面砌块共同组成的一种加筋土结构，用来承受土体侧的压力。加筋土挡土墙技术主要是在传统挡土墙结构的基础之上植入拉筋，借助土体和拉筋之间的摩擦力提升土体结构、特性及改善土体条件，从而稳定道路的结构。加筋土挡土墙主要包含面板、拉筋和填料，一般应用在地形平坦比较宽敞的路段，部分山坡或者隧道内因场地的限制难以开展布筋工作，所以不建议采用该技术。
1.2特点
加筋土挡土墙主要是借助土体和拉筋间产生的摩擦力来改善土体的变形条件和工程性能，提升土体的抗剪强度，限制土体的应变，从而实现稳定土体的目的。加筋土挡土墙包含墙面板、填料和拉筋。此外，土体和加筋网络间的摩擦会逐渐形成咬合，沿着土工格栅面层使土体内在的垂直应力和水平应力扩散在水平面上，形成剪应力，组成加筋土挡墙结构和强度，达到降低土层垂直应力和水平应力的效果。同时加筋土挡土墙具有很好的适应性、制作简单、施工方便、施工成本低等特点，因此被广泛的应用在不同的施工项目中。
1.3加筋土作用机理
加筋土的作用机理是筋土之间的相互作用，但由于筋材被铺设在土体中不便于直接观察，而且随着科学技术的发展，新型加筋材料不断被研制出来，挡墙的结构形式也会随着施工条件或要求的不同不断发生改变，这就使得筋材、填筑土体、挡墙之间的受力情况变得愈来愈难以分析。这也是加筋土机理直到目前都未被充分深入认知的主要原因之一，同时也是加筋土理论落后于工程实践的主要原因之一。
2、设计、施工要点
2.1加筋土结构
土工带或拉筋条是加筋土结构的主要构件，在进行局部稳定计算时，要考虑土工带的强度和摩阻力。主动、被动、静止土压力的出现取决于墙背位移及方向。一般情况下，静止土压力比主动土压力大30%以上，被动土压力比主动土压力大4~5倍以上。当墙背离开填土的水平位移与墙高之比达到0.1%~0.5%时，就可能出现主动土压力。
2.2加筋土挡墙
重力式挡土墙、桩板墙、锚定板、扶臂式挡土墙都有一定的刚度，限制墙后填土充分变形。因此，实测的土压力都大于主动土压力，多数介于主动和静止土压力之间。加筋土挡墙的面板是柔性结构，能适应和调整变形，但变形又受到拉筋的限制，因此，实测土压力等于或小于库仑或朗金主动土压力。设计中，对于砂性土，可采用库仑主动土压力；对于粘性土，可假定抗剪强度相等，将凝聚力c换算成c=0的等效内摩擦角 D；也可令c=0，直接将提高5o~10o以后代入朗金公式计算。使用后一种方法时，可按c=4~6kPa将值提高1o。
2.3高大加筋土挡墙
墙高10米左右时，滑动区与锚固区的划分可按0.3H法进行。高大加筋土挡墙的设计时，底部筋带与土体的摩擦力要进行折减，才能安全地确定筋带的长度。墙高大于10米以后，滑动区的宽度将小于0.3H。无论是何种情况，土工带的长度不应小于0.6H和3米。
锚固区的似摩擦系数包括了土工带与填土之间的摩擦、咬合、电化学吸力等。取值范围f=0.25~2.0，填土厚度H 越小，f值越大。H>5米以后，f值多数取0.3~0.5。但H>10米以后，摩阻力F并不随H值线性或明显增长。甚至H值大于某一数值后，F值不再增加。如在H>20米或更深厚的土层中打一孔埋入土工带一样，摩阻力并不足够大或非常大。因此，摩阻力公式F=2 •H•b•l•f 式中的f不是常量，h也不能无限制的使用。墙高1/3处容易出现外凸，即“鼓肚”现象。设计时，该段适当加强。施工中，该段采用一些限位措施，并要确保施工质量。
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2.4施工填土质量是工程关键
一是土料性质，级配越优良越好；二是碾压越密实越好。排水及反滤层的设计对重力式、扶臂式挡土墙来说至关重要，对整个墙面都可排水的加筋土挡土墙来说也很重要。这是因为，同墙高的水压力是土压力的三倍左右；水也可能绕渗基底，降低承载力、增加变形、减小抗滑力。一般高出墙外地面30厘米即设第一排排水孔，离墙顶填土1米左右设最后一排排水孔。加筋土施工主要是土方回填，施工排水尤为重要。一是降雨应采取常规措施予以遮盖或及时排走，二是如有地下水应采取盲沟或滤水管即时排走。施工排水不畅而产生的严重后果有：土中含水量大而达不到设计要求的密实度；造成填料饱和（尤其是粘土），其值降低，侧压力成倍增加，承载力降低，引起过大的面板变形。
3、公路加筋土挡土墙施工控制关键分析
3.1施工放样
在完成测量工作之后，需要开始实施放样工作。公路施工质量的高低取决于测量放样的准确性，因此在施工准备阶段应高度重视施工放样工作。一般情况下，在曲线放样时，桩位间隔需要控制在5m以下，同时将十字桩设定在转角的地方，在直线测量时，桩位之间的间隔需要控制在设计范围内，最小10m，最大18m。
3.2地基开挖
地基开挖整平之后，需要及时开展压实作业，确保地基具备足够的压实度，并满足地基承载力的要求。若存在压实度、承载力不能达到设计要求的情况，需要换填地基土或抛石挤淤等办法，直到压实度满足设计要求。
3.3基础砌筑
在完成地基的处理工作后，需要立即开展基础砌筑作业。开展砌筑工作时，先要敷设加筋土垫层，然后铺设一层土工格栅，并在上边填充填料。填料在密实前，需要铺设加筋土垫层。基础建筑一般是一次性完成的，浇筑时按照沉降缝来分段浇筑，利用沥青来处理沉降缝。
3.4面板施工
在开展面板施工时，需要注意以下两方面的内容：①预制面板。如果加筋土的挡土墙太高，必须设置面板，预制面板时要注意：a.按照施工工期、施工方法和面板数量来选择预制场地，如果面板较多，为了提升生产效率需要采取易成型、易操作的模板；b.面板形状为矩形槽板，因此正立面需要使用钢模板或者硬化底膜；c.需要将面板侧壁设置在插筋孔的位置，并在钢模板侧壁设置定位销；d.定期检查和维修面板的钢模和底板，避免尺寸不合理、混凝土残渣等问题；e.为了避免露筋问题的产生，需要对钢筋保护层厚度进行检查调整之后再进行混凝土浇筑工作。②面板安装。a.面板安装需要从伸缩缝开始，安装时从一侧开始；b.控制第一层面板安装时间应达到混凝土强度的70%；c.安装墙端和沉降缝两侧时需要选择挂线安装方式，注意控制轴线偏差和水平线误差，确保水平误差控制在8mm内，轴线偏差控制在10mm内；d.安装面板后需要做好检查和倾斜度核对工作，施工工具包含垂球和挂线等。
3.5筋带铺设
①公路加筋土挡土墙都采用高强钢丝束外裹聚苯乙烯塑料材料作为筋带。该材料具备较差的抗滑性能，表面看起来粗糙不平，因此和填充材料放在一起使用能否有效的提升材料的摩擦阻力，符合施工的实际需求。②在对筋带下料时需要在设计长度的基础之上进行，其中下料长度=拉筋带穿过孔长度+2×设计长度，因此随着加筋土挡土墙高度的改变，筋带长度和筋带数量都会相应的发生改变，如果在同一层内的筋带挡土墙数量较多，那么挡土墙的高度也会较高，相应的长度也会较长，这三者之间存在一定的变化关系，并非独立的存在，需要受到大家的重视。③拉筋带穿在面板拉环上时，需要在每束拉筋带设计根数的基础上来完成，这样能够有效保证拉环长度是一致的，否则需要拉直或者拉紧筋带；在施工过程中如果出现填料不平的问题，需要在铺设拉筋带时避免出现拉筋太紧的问题。④在完成穿孔工作之后，可以先临时固定筋带，固定使用短筋或者铁丝，然后再填料压实，为了避免筋带和硬质填料之间直接产生接触，平铺筋带时需要做成扇形和辐射状。⑤面板和筋带要保持垂直，筋带之间不得出现重叠现象。
3.6填料施工
为了提升公路加筋土挡土墙施工的整体质量，需要对填料施工进行严格的控制，具体需要注意以下几点：①控制填料粒径小于10cm；②填料当中不能存在有机料、生活垃圾、锋利碎石、冻块等；③提升施工的整体效率，施工时注意交替开展面板安装、筋带铺设和调料施工等不同的施工工序。
4、后期观测
4.1基底压力
可由土压力盒测得基底土压力，一般埋设在最大墙高地段，间隔10米。
4.2墙面的土压力
由不同高程的多个土压力盒测得墙面土压力。一般在墙高一半的方位，观测土压力较朗金土压力小一半，该点邻近墙的位移最大，一般可达1%~2%墙高，即一般所说的“鼓肚”现象，导致土压力减小。该点邻近墙高段遭到面板自重竖向荷载及土压力合力效果点的联合效果，引起加筋土类柔性墙面发生显著水平位移。规划和施工中都可对该段采取加强的办法。
4.3钢塑带的拉力
根据拉筋的布设，各层设置土压力盒。每条拉筋拉力有两个峰值点，榜首点在面板处，也可视为是面板的土压力；第二点离面板不同间隔的填土中，主要由竖向填土自重和纵向拉力组成。拉筋最大拉力出现在榜首层面板处，两个拉筋接力峰值点的连线为两个滑动面。榜首滑动面在面板与填土交接处，第二滑动面离面板有不同的间隔。第二滑动面的区分是断定滑动区及安稳区（或锚固区与非锚固区）及拉筋规划长度的根据。
结论
相比于普通的施工技术，加筋挡土墙施工技术具备较好的优势，不但能够容易确保施工质量，还能够有效的降低施工成本和缩短施工时间，这对于建筑施工企业的盈利和施工质量而言具有重要的现实意义，所以建筑施工企业需要加强对加筋土挡土墙施工技术的研究，理论结合实际得出加筋土挡墙科技成果，为企业的发展提供技术支撑。
参考文献：
[1]史震.加筋土挡墙的设计[J].中国科技信息，2015（5）：106-107.
[2]涂帆，常方强.加筋土挡墙的优化设计[J].华侨大学学报（自然科学版），2015（4）：276-279.
论文作者:赵同金
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/23
标签：挡土墙论文; 挡墙论文; 面板论文; 压力论文; 填料论文; 土工论文; 长度论文; 《基层建设》2018年第7期论文;