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摘要：当路基稳定性不足，需要增强挡土墙的稳定性时，可采用土工合成材料进行加筋。加筋土技术以其自身所具备的诸多特点，在工程中获得了广泛应用。在加筋土挡墙设计和施工中，应当对设计要点和施工难点加以了解和掌握，以此来确保工程质量，从而使加筋土挡墙的作用得以最大限度地发挥。
关键词：加筋土技术；高填方；路堤施工；应用
前言
近年来，随着我国建设行业的迅猛发展，加筋挡土墙凭借其造型美观、技术简单、施工方便、质量可靠、节约工期、低价环保、对地基要求低且有良好的抗震性能等方面的综合优势，在市政建设、景观工程、场区室外工程中得到越来越多的推广和应用。随着加筋材料的不断改进，加筋土技术也得到了越来越广泛的应用。
1加筋土挡土墙及其特点分析
加筋土技术是以土为填料，通过布置适量加筋带，与土结合成为一种复合结构。加筋土挡土墙是加筋土技术的一种具体应用，由竖直墙面（面板）、水平加筋带和墙内填料三部分组成，利用加筋带与填料之间的摩擦力，拉住墙面，阻止填料塌落，形成一个整体的复合结构，再依靠其自重抵抗挡土墙后填料产生的侧压力。加筋土归属于复合结构的范畴，它由三个部分组合而成，即填土、拉筋带、墙面板，该结构的内部具有相互作用的内力，如压力、拉力、摩擦力，这些力之间相互平衡，确保了结构内部的稳定性。我国对加筋土的应用始于上个世纪70年代，随着加筋土技术的不断成熟和完善，其应用范围进一步拓宽，可用于道路挡土墙、护坡、桥台、路堤等等，并且还能利用加筋土对滑坡问题进行处理。加筋土的特点体现在如下几个方面：一是加筋土能够对材料本身的性能进行充分利用，借助土体与拉筋带之间的共同作用，可实现挡墙结构轻型化的目标，加筋土挡墙的体积约为重力式挡墙的3-5%左右；二是在加筋土三个组成部分中，除填土之外，其余两个部分，即拉筋带和墙面板均可在工厂内进行预制，由此不但能够加快工程进度，而且还能降低施工成本，具有良好的经济效益；三是加筋土具有极强的环境适应性，加筋为柔性材料，能够承受较大的地基变形，它所容许的地基基础沉降要比传统的挡土墙大很多，所以适用于软弱地基；四是加筋土挡墙的墙面板比较薄，基础尺寸小，既能节省土方量，还能节省用地面积，从理论的角度上讲，加筋土挡墙不受高度的限制；五是结构较为简单，便于施工，除压实机械外，无需配备其它的大型机械设备，施工质量易于控制。
2加筋土挡土墙设计
2.1材料选择和设计参数
加筋材料宜采用整体性和耐久性好、强度高、变形小的土工格栅、高强土工织物、土工格室等土工合成材料。
用于路基加筋的土工合成材料的设计计算抗拉强度应根据加筋材料的极限抗拉强度、蠕变折减系数、老化折减系数和施工损伤折减系数等进行确定，其中加筋材料的极限抗拉强度按现行《公路工程土工合成材料试验规程》试验确定，折减系数跟所处的环境条件、填料类型、加筋材料所处的应力水平等有关。
加筋材料与土接触的界面阻力系数应采用《公路工程土工合成材料试验规程》规定的拉拔试验或直接摩擦特性方法，按筋土界面实际条件试验确定。
2.2设计计算
加筋材料的铺设方式、铺设层数和铺设范围应根据计算进行确定。
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（1）加筋路堤加筋宜按上疏下密的方式进行布置，其计算步骤为：计算满足边坡稳定安全系数需要的总筋材拉力，然后根据坡高确定不同加筋层间距的区域（坡高小于等于6m时，可按1个区域布置；坡高大于6m时，可按照2-3个区域布置）。当计算获得的筋材竖向间距小于一层填土最小压实厚度时，应改用强度更高的加筋材料。
（2）加筋材料的铺设长度应根据堤身稳定性、地基与堤身的整体稳定性、堤身沿地基表面的平面滑动稳定性、抗拔稳定性计算结果综合确定。其中堤身稳定性、地基与堤身的整体稳定性可采用圆弧条分法进行计算；筋材应埋入稳定土体内，即埋入稳定系数不小于要求稳定安全系数的滑动面后，其长度根据计算确定，当计算的锚固长度小于2.0m时，应取2.0m。
（3）加筋挡土墙路堤的加筋层间距不宜大于1.0m，当受力主筋层间距大于1.0m时，应设置辅筋，辅筋间距不宜大于0.4m，长度不应小于2.0m。加筋材料不宜直接设置于原地基表面，宜设置0.3-0.5m的砂垫层或其他透水性较好的匀质材料，再铺设加筋材料。
（4）挡土墙后加筋体作用于墙背的土压力水平作用力等于未加筋时主动土压力的水平分量减去筋材的总设计拉力。
3加筋土挡土墙施工
3.1施工准备
（1）场地处理：在对加筋土挡墙进行施工前，需要先对场地进行清理，将作业范围内的各种杂物清除干净，随后对基槽底部进行整平夯实，并对基础底面进行承载力测试，如果承载力不满足要求，则可采用换填的方法对地基进行处理，直至承载力达到要求后，方可在其上进行加筋土挡墙砌筑。
（2）材料准备：加筋土挡墙中的筋带采用的复核拉筋带，其特点是强度高、变形小；为确保面板的强度和刚度达到设计要求，采用钢混预制面板；填料为级配和透水性较好的碎石土，最大粒径不超过15mm。
2.2加筋土挡墙施工技术要点
（1）安装面板：在对加筋土挡墙面板进行安装的过程中，第一层面板的安装尤为重要，具体的施工技术要点如下：对面板进行清洁，并画出外缘线，定点后进行水平测量；在进行面板安装的过程中，先用干硬性的砂浆进行砌筑调平，砂浆的厚度控制在1.0cm左右；根据规范标准的要求，进行垂直挂线安装，确保安装缝隙在10mm以内，以人工的方式将第一层面板安装就位，需要注意的是，必须保证面板的倾斜度在允许范围内。当第一层面板安装完毕后，进行质检验收，确认合格，便可进行后续各层的面板安装。每完成2-3层面板安装之后，应当对安装质量进行一次全面检查，若是发现偏差超过规定要求，应当及时进行纠偏，避免误差累积影响施工质量。可将以下内容作为面板安装质量的检查重点：轴线偏差、垂直度、平整度以及相邻面板的高差与板缝之间的宽度等。可将滤水土工布布设在条形基础上，并向面板内侧平铺100mm左右，随着面板升高逐渐向上挂贴，施工中必须确保挂贴的土工布与面板之间紧密。同时，可在面板的沉降缝后通长挂贴土工布，施工方法与排水缝处相同，在此不进行累述。
（2）铺设筋带：在对拉筋带进行下料时，应当按照包装规格及拉筋设计长度合理下料，这样可以减少材料的浪费。筋带与安装好的面板进行可靠连接，然后将筋带平整铺设在压实的填料上，不得重叠、卷曲，也不得与质地坚硬的填料棱角直接接触，在铺设的过程中，可使用钢筋将筋带拉紧，并用适量的填料将筋带压住，借此来对筋带进行固定，使其保持正确的位置。每层筋带铺设完毕后，应当进行质检验收，可将检查的重点放在如下环节：筋带的铺设长度、根数、均匀程度、平整度以及与面板之间的连接情况。对于墙面存在转角或是侧面与其他构筑物衔接时，因无法对这些部位进行充分碾压密实，所以很难达到压实度要求，为解决这一问题，可在上述位置处布设加强筋。
（3）摊铺填料：在加筋土挡墙面板的后方，按照1：1放坡进行砂砾回填，采用分层摊铺压实的方法，并在砂砾外用渣石进行回填。采用人工配合机械的方式进行摊铺作业，要确保摊铺厚度的一致性，保证表面平整，每层的厚度应当控制在30cm以内。推土机沿着垂直筋带的方法进行摊铺作业，不得在未覆盖填料的筋带上行驶；摊铺至距离面板1.5m范围内，以人工进行摊铺；在摊铺的过程中，应当对填料的含水量进行随时测定，每层填筑完毕后应当及时进行碾压密实。
（4）碾压：在对填料进行碾压施工时，可以选用振动式或光轮压路机。在碾压正式开始前，应当先进行试碾压，借此来对相关参数加以确定，如碾压方法、碾压遍数等。在第一遍碾压时，压路机的速度应保持缓慢匀速，并以轻压为主，从第二遍碾压开始逐步增大碾压力度，每次碾压应将整个横向范围内全部压实，然后再进行下一遍碾压。需要特别注意的是，压路机不得在碾压途中随意改变方向，更不可以急停。每层加筋土填料碾压完毕后，均应当对压实度进行检测，可将检测点错开布设，点位随即选定，测点的数量应当不少于总数的2/3。
结束语
通过工程实践，加筋土挡土墙不仅工艺简单、墙面造型美观、施工中不需特殊施工机械、面板可提前预制外，还节约建筑用地、缩短了工期，具有良好的经济效益。
参考文献：
[1]李欣.加筋土挡土墙工程应用研究[J].城市建设理论研究,2011(24):37.
[2]郑华.加筋土挡土墙的应用[J].交通世界(建养·机械),2011(5):108-109.
[3]中国建筑工业出版社编委会.建筑施工手册(第五版)[K].北京:中国建筑工业出版社,2013.
论文作者:孔德吉
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/10
标签：挡墙论文; 挡土墙论文; 面板论文; 填料论文; 材料论文; 地基论文; 路堤论文; 《建筑实践》2019年第11期论文;