加筋土挡墙的应用

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　　加筋土挡墙是由面板、拉带和填土组成的加筋土体以承受土侧压力的挡墙。加筋土挡墙的作用原理可以解释为：在加筋土结构中，由填土自重的外力产生的土压力作用于墙面板，通过墙面板上的拉筋连接件将此土压力传给拉筋，企图将拉筋从土中拉出。因此，只要拉筋材料具有足够的强度，并且与土产生足够的摩擦力，则加筋的土体就可以保持稳定。

　　1 加筋土挡墙在国内外的应用发展情况该技术由法国工程师享利·维达尔（Henri Vidal）在模型试验中发现，当土中掺有纤维材料后，其强度可明显提高，据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设计理论。法国于1965年在比利牛斯山的普拉聂尔斯修建了世界上第一座加筋土挡墙。1967—1968年在法—意高速公路上将大量的传统结构改为加筋土结构，墙的最大高度达23m.因此，有人将加筋土与钢筋混凝土结构一样称之为“造福人类的复合材料”。

　　随后日本、美国、加拿大及欧洲各国得到大量的推广应用。理论技术日趋成熟，应用领域也由公路挡墙的发展应用到桥台、护岸、堤坎、建筑基础、铁路路堤、码头、防坡堤、水库、尾矿坝、储仓及库用设计等多个领域。

　　经过近30年的研究和应用，加筋土结构在我国的应用领域越来越广，墙高和规模也都在不断地创造着新的纪录。而且从1991年交通部制度颁布我国第一本加筋土结构规范（《公路加筋土工程设计规范》JTJO15—91）以来，国家及相关部委也分别制订并颁布了相应的标准、规范。1999年初，国家正式颁布了《土工材料应用技术规范》（GB50290—98），铁道部在《铁路路基支挡结构物设计规范》中加入了加筋土工程的有关条文和内容。交通部制订和颁布了《水运工程土工织物应用技术规程》（JTJ/T239—98），水利部制订和颁布了《水利水电工程土工全盛材料应用技术规范》（9SL/T225—98）和《土工合成材料测试规程》铁道部制定和颁布了《铁路路基土工合成材料应用技术规范》（TB10118—99），另外，国家标准《土工合成材料产口标准》及交通部新制订并含有加筋土墙相关章节的《公路挡墙设计与施工技术规范》都即将颁布。这对我国加筋土技术的推广应用将起到强有力的推动作用。

　　2 加筋土结构与衡重式结构经济分析、比较

　　2.1 加筋土结构

　　2.1.1 设计依据：

　　2.1.1.1 《公路加筋土工程设计规范》（JTJ015—91）

　　2.1.1.2 《公路加筋土工程施工技术规范》（JTJ035—91）

　　2.1.2 结构型式　　挡土墙采用治肩式加筋土结构，现浇砼条形基础，预制安装钢筋混凝土面板，加筋带采用“永固”CAT3002OB钢塑复合拉筋带，填料就近采用砂性土。（r=19KN/立方米）。

　　2.1.3 加筋土挡墙结构经济分析表（每延米）n=11.0m.

　　2.2 衡重式挡土墙结构：

　　2.2.1 结构形式及力学指标：

　　挡土均采用衡重式浆砌片石墙身，C15砼路缘带，墙高11.0m填料采用卵石土。物理力学指标：C=40.r=19KN/m3f=0.4=400KPa

　　2.2.2 衡重式挡土墙结构经济分析表（每延米）

　　3 加筋土工程施工中几个应着重注意的问题加筋土工程的施工与传统的挡土墙施工和桥涵及房屋施工相比，其施工简单，但往往不受到重视，仅把它当作一般填方施工，从而导致施工质量低劣，往往达不到“合格”的验收标准，有的还出现严重的工程质量事故。以下几个方面应在施工中特别注意：

　　3.1 基础处理问题。加筋土工程一般都置于土基上，而面板基础一般都进行了处理，这就导致面板和筋床基础不相同而发生不均匀沉降。常用的有片（碎）石垫层，或用灰土加固处理等，效果较好，造价也低。

　　3.2 关于内摩擦角C值的问题。施工时首先应对所使用填料内摩擦角进行土工实验实测，看与设计的值是否相符，若与设计不符合应告知设计单位修改设计，或者改良填料使之达到设计要求值。内摩擦角是加筋土工程设计中一项极为重要的设计参数，它对筋带的长度和数量有直接影响，对挡墙内、外部稳定验算也有着重要的影响。而在设计阶段，一般都难以对填料的值进行实测，往往采用设计规范推荐值进行设计。若实际填料值与设计要求相关较大，往往会出现工程质量事故。不仅填料差的如此，就是填料好的碎石土，砂卵石也难逃厄运。

　　3.3 压实厚度及密度问题。应按施工规范和设计要求，严格分层压实。压实厚度应在现场设明标志，违者予以处罚。密实度逐层检测，未达到要求必须坚决返工。特别是级配较差的砂卵石，碎石土的压实及检测均较困难，根据实践经验，提出辗压遍数要求是必要的。在工程实践中，分层厚度过大，密实度达不到要求可以说是通病，其后果虽然挡墙不一定会垮，但出现过大的沉降量，引起面板倒向不均匀，破坏了加筋土外形美观的形象，或发生工程事故。

　　3.4 填料的横坡问题。几乎被大多数施工单位忽视的一个重要问题。施工规范规定填料有3%的横坡，其作用是利于施工中不积水，更重要的作用是减少面板与填料发生不均匀沉降引起的附加压力。

　　3.5 施工排水问题。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。施工排水不好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。

　　3.6 筋带与面板连接问题。国内加筋土工程的筋带与面板的连接常用以下二种方式连接。这二种方法存在重大隐患。一种是面板预埋钢拉环，筋带直接从钢拉环中穿过折回即完成连接。其隐患是钢筋直径太小，一般12—16mm.筋带穿过弯曲半径太小，筋带受力集中，易破损断裂。解决的办法是在钢拉环上设专用的高强度塑料套管。其直径为25—40mm，这样既增大了弯曲半径又解决了钢环腐蚀问题。

　　另一种是面板预留砼孔。筋带从其预留孔中穿过折回完成连接，其存在隐患是预留孔不圆滑光洁对筋带损伤很大。解决的办法可采用在筋带与孔接触部分垫砂浆或垫其他塑料、橡胶、土工布等。筋带与面板连接，这样的施工往往被人忽视而导致严重的后果。

　　因此，加筋土工程虽然施工简单，但若不重视上述几个关键环节，就容易产生质量事故。

　　4 结束语加筋土挡墙，以经济角度分析优于衡重式挡墙结构，且施工简便，尤其对于缺少片石材料的平原地区，经济性更为突出，可见加筋土挡墙在我们河南地区将会更广阔的发展前景。