韩竹青
中国铁路设计集团有限公司 天津市 300143
摘要：随着科技的发展，加筋土技术愈来愈广泛的应用于铁路、公路等工程领域。其基本机理就是在夯填土体中布置一定数量的带状或网状土工材料，使其与夯填土体组成一种复合结构，依靠结构内部的土压力、土工材料抗拉性能及夯填土体与土工材料间的摩擦力等内力相互平衡，提高土体的抗剪强度，使其在外力、内力等诸多因素影响下，保持不被破坏。因此，本文就高速铁路路基加筋土挡土墙设计与应用进行分析研究。
关键词：高速铁路路基；加筋土挡土墙；设计；应用
加筋土是一种复合建筑材料，主要由筋体和地结合而成。通过土和预先铺设好的土工织物、土工格栅、加筋带等进行组合，利用摩擦的原理来增大结构的稳定性和强度，达到改善土体的性能和可施工性的目的。
1加筋土挡土墙基本原理
加筋土技术是以土为填料，通过布置适量的加筋带，与土结合成为一种复合结构。加筋土挡土墙是利用填土与加筋带之间所产生的摩擦力，使土体成为复合体，提高土体强度，抵抗墙后填土产生的侧压力。
作用机理是填料中的水平方向按设计要求埋置加筋带，加筋带之间的土层按要求已经夯压密实，土和加筋带之间将产生摩擦力，如果这个结构内部有摩擦力发生作用而不产生滑移，那么填土的颗粒将与加筋带通过摩擦连在一起共同作用，从而改良土体的力学特性。当填土与加筋带之间的摩擦条件成立时，则加筋带上的拉力由填土与加筋带表面直接接触的土体传递给没有相邻的土体而消散，因而可以把加筋土结构看做是土和加筋带所组成的一个整体结构物。根据需要，为避免在加筋带的外墙部分，两加筋带之间的土体发生坍塌，必须设置墙面板或其它相应的措施。
2加筋土挡土墙结构设计
2.1墙身
加筋土挡土墙的墙面一般采用混凝土预制板构件拼装。拉筋可用钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工带和多孔废钢片等。一般拉筋的横向间距为0.5~1.0m，最大不超过1.5m，竖向间距为0.25~0.75m。前面构件(面板)与拉筋之间可通过连接件(如螺栓、锚头、销钉等)或其他方式(如咬口、焊接、胶合等)连接起来。此外还可采用化纤无纺布(土工织物)作为墙面和拉筋材料，实现柔性联结一体化。
2.2基础
加筋土挡土墙基础，应视地形、地质条件，埋设足够的深度，以保证挡土墙的稳定性。对于土质地基，基地埋设深度一般应在天然地面以下不小于0.5m；受水流冲刷时，应在冲刷线以下不小于1.0m。对于岩石地基，应消除表面风化层。当墙趾前地面横坡较大时，基础除嵌入岩层一定深度外，还应留出足够的襟边宽度，以防止墙趾前地基剪切破坏。
2.3填料
填料是加筋体的主体材料，由它与筋带产生摩擦力，宜采用透水性好的砂砾或碎石材料。为增加拉筋与填料间的摩擦力，宜选用饱水内摩擦角大于25°的砂砾等材料，但最大颗粒的尺寸不应超过25cm，其中料径大于15cm的颗粒不得超过25%。对采用聚丙烯土工带的填料，不宜含有二价以上铜、锰、铁离子及氯化钙、碳酸钠、硫化物等化学物质，因它们会加速聚丙烯土工带的老化和融解。
2.4排水
加筋土挡土墙必须做好挡土墙及其附近的排水设计。因为加筋体内部的填料被水饱和时，将在水压力作用下使筋带所受拉力增加，而且当填料中含有细料土时还会降低土与筋带之间的摩擦力;此外如果水质中含有对筋带产生腐蚀性的盐类等物质，将影响筋带的使用寿命。因此应设置必要的排水或防水工程。用来防止雨水和地表径流下渗，以免地基承载力下降、墙后推力增大和拉筋腐蚀加速。
2.5接缝
为避免地基不均匀沉降而给墙身受力带来不利影响，在地基性质和墙高等情况突变处，应设置沉降缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于非岩石地基，宜每隔30m设置一道沉降缝;对于岩石地基，其沉降缝间距可适当增大。沉降缝的缝宽一般为2～3cm，自墙顶做到基底。在渗水量大而填料容易流失，或冻害严重地区，宜采用沥青麻筋或沥青木板等具有弹性的材料，沿墙内、外、顶三边填塞;当墙背为填石且冻害不严重时，可不嵌填材料，仅设空缝。
3高速铁路路基加筋土挡土墙施工应用流程
3.1面板的预制
面板一般使用C20的混凝土进行钢模制作，浇筑混凝土要严格按照配合比进行施工，注意预留孔的制作，面板表面要抹平，注意预制面板的养护，预制面板时要注意到各个环节，准确施工，这样才能使得面板质量达标。
3.2基础施工
地面基础的处理，前面已经提到，加筋土挡土墙的地面处理比较简单，要求较低，但基本要求地面无杂物，夯实，必要时要进行混凝土硬化处理。进行混凝土浇筑处理时，要严格控制浇筑厚度，保证浇筑的水平面平直，并准确定位，预留面板的安装槽，以确保面板的顺利安装。
3.3面板的施工和安装
在进行安装面板前，要进行准确的防线定位，安装时，要进行垂直挂线，严格控制面板的倾斜度，底层面板在安装时，注意与地基预留槽的对接，安装完毕后，要对其与地基接触处进行浆体封实。面板每层安装都应当用垂线进行检查核对，发现倾斜误差要及时进行逐层调整，安装采用从两端向中间的方法，以保证面板间沉降缝的垂直度和宽度，最终确保面板的安装顺利。
3.4筋带铺设过程
筋带铺设是加筋土挡土墙施工技术作用得以发挥的最重要的步骤之一，此环节的质量将会直接对加筋土挡土墙施工技术作用的发挥造成影响。在进行筋带铺设过程中最先进行的步骤就是把筋带下料至相关的施工地，下料的时间应该早于施工之前，下料的长度应该以设计长度为准，最恰当的下料量是设计长度的2倍，为了能够保证加筋挡土墙施工能够顺利进行，相关施工部门应该严禁边施工边下料现象的出现。在进行铺设过程中，为了保证施工质量，相关的施工人员应该尽可能的保证筋带能够和墙面垂直，并且最大程度的能够使其呈现出辐射状存在。为了保证施工质量，筋带在铺设过程中应该最大程度的避免弯曲以及扭结的现象，铺设的密度和固定筋带的位置应该相对应。在铺设过程完成之后，相关验收人员应该对其进行验收，从而保证加筋挡土墙施工效果的体现。
3.5填料
填料材料一般使用各种沙石、或者砂土、石粒等为主，在填料粒径质量等控制的前提下，也可以使用废弃渣进行代替部分砂土填料。填料的性能要求要严格进行把关检测，严格控制填料的最大粒径在10cm内，填料的级配是考察的一项重要指标。在进行填料填充时，要确保填料运输车与面板之间的距离，避免填料运输车在卸载填料时，滑动的填料挤压到面板，可派专人对填料运输车的卸料进行指挥。筋带安装检验合格后，先采用人工，在筋带表面铺设一层填料，而后在进行运输车铺设，以防止运输车对筋带的碾压而影响筋带的松紧。在进行填料的压实处理时，先从筋带的中部开始，逐渐向筋带的尾部，靠近面板时，要小心施工，以免影响到面板。压实时先全面静压，达到一定密实性后进行振动。
结束语：
加筋土挡土墙具有施工简便，快速，节省劳力，保证工期，外观美观，节省投资等特点。随着技术的进一步提高，改善筋材结构和墙面板材料可以进一步降低加筋土挡土墙的成本。希望加筋土挡土墙结构能够在我国的各种建筑工程上得到广泛应用。
参考文献：
[1]邹泽林.加筋挡土墙在公路施工中的应用[J].江西建材.2014（23）
[2]浅谈加筋土路基施工工艺与质量控制[J].钱大宝.工程与建设.2015(04)
[3]郭峰勇，李贺.加筋挡土墙施工方法[J].科技创新导报，2014.2
[4]加筋土挡土墙施工技术[J].张金锁.中小企业管理与科技(上旬刊).2014(03)
论文作者:韩竹青
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/11
标签：挡土墙论文; 填料论文; 面板论文; 土工论文; 地基论文; 摩擦力论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第21期论文;