加筋土擋墻的應(yīng)用

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　　加筋土擋墻是由面板、拉帶和填土組成的加筋土體以承受土側(cè)壓力的擋墻。加筋土擋墻的作用原理可以解釋為：在加筋土結(jié)構(gòu)中，由填土自重的外力產(chǎn)生的土壓力作用于墻面板，通過墻面板上的拉筋連接件將此土壓力傳給拉筋，企圖將拉筋從土中拉出。因此，只要拉筋材料具有足夠的強(qiáng)度，并且與土產(chǎn)生足夠的摩擦力，則加筋的土體就可以保持穩(wěn)定。

　　1 加筋土擋墻在國內(nèi)外的應(yīng)用發(fā)展情況該技術(shù)由法國工程師享利·維達(dá)爾（Henri Vidal）在模型試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土中摻有纖維材料后，其強(qiáng)度可明顯提高，據(jù)此提出了加筋土的概念。并于1963年首先公布了其研究成果，提出了土的加筋方法和設(shè)計理論。法國于1965年在比利牛斯山的普拉聶爾斯修建了世界上第一座加筋土擋墻。1967—1968年在法—意高速公路上將大量的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)改為加筋土結(jié)構(gòu)，墻的最大高度達(dá)23m.因此，有人將加筋土與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一樣稱之為“造福人類的復(fù)合材料”。

　　隨后日本、美國、加拿大及歐洲各國得到大量的推廣應(yīng)用。理論技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也由公路擋墻的發(fā)展應(yīng)用到橋臺、護(hù)岸、堤坎、建筑基礎(chǔ)、鐵路路堤、碼頭、防坡堤、水庫、尾礦壩、儲倉及庫用設(shè)計等多個領(lǐng)域。

　　經(jīng)過近30年的研究和應(yīng)用，加筋土結(jié)構(gòu)在我國的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，墻高和規(guī)模也都在不斷地創(chuàng)造著新的紀(jì)錄。而且從1991年交通部制度頒布我國第一本加筋土結(jié)構(gòu)規(guī)范（《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》JTJO15—91）以來，國家及相關(guān)部委也分別制訂并頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。1999年初，國家正式頒布了《土工材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50290—98），鐵道部在《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)物設(shè)計規(guī)范》中加入了加筋土工程的有關(guān)條文和內(nèi)容。交通部制訂和頒布了《水運(yùn)工程土工織物應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JTJ/T239—98），水利部制訂和頒布了《水利水電工程土工全盛材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（9SL/T225—98）和《土工合成材料測試規(guī)程》鐵道部制定和頒布了《鐵路路基土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（TB10118—99），另外，國家標(biāo)準(zhǔn)《土工合成材料產(chǎn)口標(biāo)準(zhǔn)》及交通部新制訂并含有加筋土墻相關(guān)章節(jié)的《公路擋墻設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》都即將頒布。這對我國加筋土技術(shù)的推廣應(yīng)用將起到強(qiáng)有力的推動作用。

　　2 加筋土結(jié)構(gòu)與衡重式結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)分析、比較

　　2.1 加筋土結(jié)構(gòu)

　　2.1.1 設(shè)計依據(jù)：

　　2.1.1.1 《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》（JTJ015—91）

　　2.1.1.2 《公路加筋土工程施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ035—91）

　　2.1.2 結(jié)構(gòu)型式　　擋土墻采用治肩式加筋土結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆砼條形基礎(chǔ)，預(yù)制安裝鋼筋混凝土面板，加筋帶采用“永固”CAT3002OB鋼塑復(fù)合拉筋帶，填料就近采用砂性土。（r=19KN/立方米）。

　　2.1.3 加筋土擋墻結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)分析表（每延米）n=11.0m.

　　2.2 衡重式擋土墻結(jié)構(gòu)：

　　2.2.1 結(jié)構(gòu)形式及力學(xué)指標(biāo)：

　　擋土均采用衡重式漿砌片石墻身，C15砼路緣帶，墻高11.0m填料采用卵石土。物理力學(xué)指標(biāo)：C=40.r=19KN/m3f=0.4=400KPa

　　2.2.2 衡重式擋土墻結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)分析表（每延米）

　　3 加筋土工程施工中幾個應(yīng)著重注意的問題加筋土工程的施工與傳統(tǒng)的擋土墻施工和橋涵及房屋施工相比，其施工簡單，但往往不受到重視，僅把它當(dāng)作一般填方施工，從而導(dǎo)致施工質(zhì)量低劣，往往達(dá)不到“合格”的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，有的還出現(xiàn)嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。以下幾個方面應(yīng)在施工中特別注意：

　　3.1 基礎(chǔ)處理問題。加筋土工程一般都置于土基上，而面板基礎(chǔ)一般都進(jìn)行了處理，這就導(dǎo)致面板和筋床基礎(chǔ)不相同而發(fā)生不均勻沉降。常用的有片（碎）石墊層，或用灰土加固處理等，效果較好，造價也低。

　　3.2 關(guān)于內(nèi)摩擦角C值的問題。施工時首先應(yīng)對所使用填料內(nèi)摩擦角進(jìn)行土工實(shí)驗(yàn)實(shí)測，看與設(shè)計的值是否相符，若與設(shè)計不符合應(yīng)告知設(shè)計單位修改設(shè)計，或者改良填料使之達(dá)到設(shè)計要求值。內(nèi)摩擦角是加筋土工程設(shè)計中一項(xiàng)極為重要的設(shè)計參數(shù)，它對筋帶的長度和數(shù)量有直接影響，對擋墻內(nèi)、外部穩(wěn)定驗(yàn)算也有著重要的影響。而在設(shè)計階段，一般都難以對填料的值進(jìn)行實(shí)測，往往采用設(shè)計規(guī)范推薦值進(jìn)行設(shè)計。若實(shí)際填料值與設(shè)計要求相關(guān)較大，往往會出現(xiàn)工程質(zhì)量事故。不僅填料差的如此，就是填料好的碎石土，砂卵石也難逃厄運(yùn)。

　　3.3 壓實(shí)厚度及密度問題。應(yīng)按施工規(guī)范和設(shè)計要求，嚴(yán)格分層壓實(shí)。壓實(shí)厚度應(yīng)在現(xiàn)場設(shè)明標(biāo)志，違者予以處罰。密實(shí)度逐層檢測，未達(dá)到要求必須堅決返工。特別是級配較差的砂卵石，碎石土的壓實(shí)及檢測均較困難，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出輾壓遍數(shù)要求是必要的。在工程實(shí)踐中，分層厚度過大，密實(shí)度達(dá)不到要求可以說是通病，其后果雖然擋墻不一定會垮，但出現(xiàn)過大的沉降量，引起面板倒向不均勻，破壞了加筋土外形美觀的形象，或發(fā)生工程事故。

　　3.4 填料的橫坡問題。幾乎被大多數(shù)施工單位忽視的一個重要問題。施工規(guī)范規(guī)定填料有3%的橫坡，其作用是利于施工中不積水，更重要的作用是減少面板與填料發(fā)生不均勻沉降引起的附加壓力。

　　3.5 施工排水問題。加筋土施工主要是土方回填，施工排水尤為重要。一是降雨應(yīng)采取常規(guī)措施予以遮蓋或及時排走，二是如有地下水應(yīng)采取盲溝或?yàn)V水管即時排走。施工排水不好而產(chǎn)生的嚴(yán)重后果有：土中含水量大而達(dá)不到設(shè)計要求的密實(shí)度；造成填料飽和（尤其是粘土），其值降低，側(cè)壓力成倍增加，承載力降低，引起過大的面板變形。

　　3.6 筋帶與面板連接問題。國內(nèi)加筋土工程的筋帶與面板的連接常用以下二種方式連接。這二種方法存在重大隱患。一種是面板預(yù)埋鋼拉環(huán)，筋帶直接從鋼拉環(huán)中穿過折回即完成連接。其隱患是鋼筋直徑太小，一般12—16mm.筋帶穿過彎曲半徑太小，筋帶受力集中，易破損斷裂。解決的辦法是在鋼拉環(huán)上設(shè)專用的高強(qiáng)度塑料套管。其直徑為25—40mm，這樣既增大了彎曲半徑又解決了鋼環(huán)腐蝕問題。

　　另一種是面板預(yù)留砼孔。筋帶從其預(yù)留孔中穿過折回完成連接，其存在隱患是預(yù)留孔不圓滑光潔對筋帶損傷很大。解決的辦法可采用在筋帶與孔接觸部分墊砂漿或墊其他塑料、橡膠、土工布等。筋帶與面板連接，這樣的施工往往被人忽視而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

　　因此，加筋土工程雖然施工簡單，但若不重視上述幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就容易產(chǎn)生質(zhì)量事故。

　　4 結(jié)束語加筋土擋墻，以經(jīng)濟(jì)角度分析優(yōu)于衡重式擋墻結(jié)構(gòu)，且施工簡便，尤其對于缺少片石材料的平原地區(qū)，經(jīng)濟(jì)性更為突出，可見加筋土擋墻在我們河南地區(qū)將會更廣闊的發(fā)展前景。