保山公路局机械化养护和应急中心 隆阳区 678000
摘要：在过去的公路建设中，浆砌片石挡土墙是一种非常广泛使用的构造物，其具有施工简单，支挡效果良好等优点，但是缺点也很明显，例如质量稳定性较差。在沿河路基工程中，因为质量成本工期等因素，往往得不到满足，但是拉筋复合挡土墙却能有效弥补其不足，我们在腾冲至泸水二级公路工程的建设中对拉筋复合挡土墙进行了应用，并对其结构进行了简单分析。
关键词：路基工程；沿河路基；岸坡防护；拉筋复合挡土墙
前言：
拉筋复合挡土墙结合了拉筋土和挡土墙两种元素。拉筋土是在路基填料中加入土工材料的复合土（常见筋物为土工格栅），利用其拉筋与土之间的摩擦作用来提高土体抗剪强度。作为一种新型支挡结构，拉筋土挡墙由挡墙基础、挡墙、墙背填料、土工合成材料等组成，在路堤工程，防护工程领域已有不少应用，其在理论研究层面已较为成熟a但是在实际施工应用中仍然有不少问题。
(1)拉筋随时间腐蚀抗拉强度降低导致断裂。当钢筋的强度因腐蚀而逐渐降低时，钢筋的抗拉部分断裂，加强筋的内部稳定性降低，在随后荷载作用下土体的弹塑性变形蠕动中，拉筋逐渐全部断裂，从而造成土体抗剪强度及稳定性下降，挡土墙承受过大土压力。
(2)填料与拉筋之间摩擦力不够造成相对滑移。当压实后的填土与拉筋的摩擦力较小时在受力过程中两者发生相对位移，从而导致挡墙大幅度受力。
(3)复合拉筋土体的整体倾覆和滑动破坏。当复合拉筋体的外部稳定性低于极限平衡点时，复合土体将根据填料的级配和类型产生沿基底的滑动变形或在偏载下产生绕挡墙趾的倾覆破坏。云南高黎贡山地带山区公路沟谷纵横，沿河两岸往往壁立千尺，因而公路选线在采用沿河方案时显而易见其优势性和必要性，同时也沿江地区不可避免地会形成大量的路基，需要有针对性地进行整治。但是，沿江河流具有地质条件复杂、水文不稳定、地基承载力低、稳定性差、侵蚀处理能力强等特点。因此笔者在山区公路建设中工作了多年，探索出一种大胆、安全的复合加筋土挡墙结构体系:即在路基填筑中加土工格栅的复合结构中加筋石笼挡墙对墙体的体系。充分利用加筋土挡墙的优点，便于运输与石笼运输相结合。地基承载力要求低，抗冲刷能力强，柔性结构适用于不均匀沉降。以腾冲至泸水二级公路为例，介绍了复合地基加筋挡土墙在土体中的应用。
1工程概况
腾冲至泸水二级公路工程K63+000～K85+850段位于腾冲县境内高黎贡山山麓西侧，地形坡度陡峭，地势起伏大。该段路基一侧位于沟谷河岸一侧紧邻峭壁，河中季节性水位高差大，河滩堆积作用明显，部分路基季节性浸水，涌水期冲刷严重等。地质上属于剥蚀河谷，河谷呈“U”形。地质资料为:1第四系坡残积层，粘质粘土:深灰色，位于河谷高位地台，2第四系全新统冲积层，卵石、漂石约占60%，砂粒约占40%。
2复合加筋土挡墙结构设计
2.1岩土体参数对现场采集土样进行土工试验，岩土体参数:填土容重γ=20.5kN/m3，综合内摩擦角φ=30;砂卵石填料的内摩擦角φ'=35°粘聚力c=15kPa。
2.2施工方案
该段工程须占用部分河道，河水流速较大，水深1m左右，挡墙下基难度较大，如图1。经现场勘察并计算分析，采用抗冲刷能力强且对路基承载力要求较低的复合加筋土挡墙结构。
依照岸坡地面线型及走向延伸情况，多方对比后采用台阶式路基，拉筋为高强度高耐久性双向聚丙烯土工格栅。层间距计算如下：
其中Svi为土工格栅层间距，m，最小间距按总平面布置；钛水平受拉钢筋下I层单位壁宽kN/m；Ti=ta2(45°/2)-y型格栅，Ti必须小于Ar格栅区域的允许抗拉强度；覆盖材料的覆盖率，Ar=1；垂直重力压力下土层加固σVi，kPa，Vi=，Hγσ∑△σ；VI为车辆垂直附加应力引起的千帕；Ki为土压力系数，柔性钢筋ta2(Ki=45°)。[2]；σhi表示附加负载水平。土工格栅夹层厚度按上述公式计算，设计层间距取最小厚度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆SV=1.1m，取土体粘聚力、内摩擦角、岩土材料参数，上带长度6.9m，中间层4.8m，下层3.1m，墙体采用柔性石笼，底宽2m，中宽1.5m，上带宽度1m，每两层向内错10cm，提高抗倾覆能力。为减少侵蚀对河流基本侵蚀的影响，对基础进行了密集处理，设置石笼垫层，外侧均匀加堆抛石。断面结构见图2。
2.3稳定性验算
采用极限平衡法计算加筋土挡墙的稳定性，主要是对挡墙的稳定性和挡墙的受力进行验算。稳定性验算以重力式挡土墙的稳定性验算方法为基础，采用条形圆弧法验算挡土墙的稳定性，另一种方法包括倾覆稳定性和整体稳定性。李政岩土工程稳定性验算仪器、岩土材料参数见表1，得到滑动稳定系数1.82，抗倾覆安全系数1.74，整体稳定系数1.89，基底应力287.34kN/m2，最大应力300kN/m2，满足规范要求。
3适宜性分析
复合拉筋土体和石笼面墙的联合作用，使得新型拉筋土挡墙较传统浆砌片石挡土墙有明显优势：
(1)依靠复合土体良好的抗剪强度减少对重力式挡墙的土压力，从而将重力式挡墙解放出来，进而改为柔型支挡结构以适宜于承载力较低的沿河路基，优秀的抗冲刷能力能在季节性浸水路段有效保证公路正常使用。
(2)技术简单，施工方便，工期短，质量易于控制，石笼施工不需要拌砂浆，不需要重型机械。
(3)优秀的整体稳定性和抗变形能力及其良好的使用年限为重力式挡墙在沿河路堤的应用提供了新的思路。
4施工工艺
4.1石笼填筑
网笼先就位后填充石料，遵循“就地取材，合理搭配，卡缝均匀，灵活稳定”的原则，既要保证不能用小于网眼的石头又要保证外部美观。石笼每填充三分之一高度时，应在石笼中部纵横交叉设加强拉筋以防止向外鼓胀。石料填完把顶盖拧紧成“麻花状”。石笼填筑完成后超填5cm，为沉降留有空间。
4.2墙背回填
墙背回填土可以利用之前开挖出的砂卵石混合填料，若级配不好则加入边坡开挖出的强风化石且石块应均匀分散，距挡墙坡面1m以内的路堤填料必须考虑排水和反虑的功能，最大粒径小于5cm。每层厚度应满足本标段路堤的相关质量要求。每层压实后，必须测量压实试验和填土厚度，然后进行第一层填土或铺设土工格栅。
4.3土工合成材料铺设
土工格栅满足设计间距和长度，铺设于压实质量合格的填土表面。土工格栅铺设平整，小心尖锐的碎石划破，建议采用插针固定在填土层表面以确保与土体的接触，在变形时能充分受力。土工材料摊铺以后应及时填筑，以避免其受阳光过长时间曝晒。施工完成后的挡墙见图3。
图3竣工后的挡土墙
5结论
(1)复合防护结构经济实用，强度稳定性好，适合在沿河公路中推广应用。
(2)新型复合防护结构以增强土体抗剪强度从而降低对挡墙的土压力，进而将笨重而刚度较大的挡墙转化为轻型柔性的石笼挡墙，进而减轻基底的承载力。
(3)复合加筋土挡墙优点明显，但在应用于季节性冻土地带，尤其是冬季长期浸泡于浸润线以下的支挡结构时，由于结构孔隙较大又没有水泥砂浆的保护，冻胀融沉作用会极大地损害石笼中的片石块石，其崩裂的石块又会在雨季被充沛的水流带走，进而造成结构损坏。这一点尤其需要注意。
参考文献:
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论文作者:罗春晖
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/22
标签：挡墙论文; 石笼论文; 挡土墙论文; 土工论文; 路基论文; 稳定性论文; 格栅论文; 《基层建设》2018年第7期论文;