加筋土擋墻設計與施工技術要點工學論文
摘要：內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市緩滿國道主干線牙克石至海拉爾一級公路經(jīng)過鄂溫克旗大雁街區(qū)，設置互通立交，引道路基兩側(cè)單位較多，為減少征地拆遷，采用了加筋土擋墻工程技術。文章介紹了工程設計、結(jié)構(gòu)計算方法及施工技術要點。
關鍵詞：加筋土；擋墻；設計；施工要點
0引言
緩滿國道主干線牙克石至海拉爾公路位于大興安嶺西麓呼倫貝爾草原，屬于國家主干線公路網(wǎng)的一段，按一級公路標準建設，設計行車速度100km/h。該段公路是呼倫貝爾市第一條高等級公路。項目于2003年6月開工建設，2005年10月竣工通車。加筋土擋墻位于鄂溫克旗大雁街區(qū)內(nèi)，路基兩側(cè)單位較多，為減少征地拆遷，該段路基設置加筋土擋墻，樁號為K322+750～K323+230，全長480m，屬大雁互通立交引道部分。
1加筋土擋墻
加筋土技術自20世紀60年代初問世以來，以其顯著的技術經(jīng)濟效益，越來越廣泛地應用于土木工程中，同時加筋土技術本身也逐漸地完善成熟了。它具有以下特點：①可以做成很高的垂直填土，從而減少占地面積。②面板、筋帶可以在工廠中定型制造、加工，在現(xiàn)場用人工或機械分層安裝。這種裝配式的方法使施工簡便、快速，可以節(jié)省勞力和縮短工期。③加筋土是柔性結(jié)構(gòu)物，能夠適應地基較大的變形，因而可用于較軟的地基上。④造價低廉。據(jù)國內(nèi)部分工程資料統(tǒng)計，加筋土擋墻的造價一般為普通擋墻的40%～60%。⑤排水通暢，不用設置專門的排水管，可用于砌豎縫的方式解決排水問題。
2工程設計及結(jié)構(gòu)計算
2.1工程設計①加筋土擋墻構(gòu)造特點。加筋土是填土、拉筋、面板三者的結(jié)合體。填土和拉筋之間的摩擦力改善了土的物理力學性質(zhì)，使得填土和拉筋結(jié)合成為一個整體。在這個整體中起控制作用的是填土與拉筋的摩擦力，面板的.作用是阻擋填土塌落擠出，迫使填土與拉筋結(jié)合成為整體。加筋土擋墻一般由基礎、面板、拉筋、填料和帽石五個部分組成。②地基處理。該段地質(zhì)條件較復雜，土質(zhì)為含砂低液限粉土，部分夾雜黑粘土層，土質(zhì)不均勻，達不到設計地基承載力的要求，對基礎采取換填1.0m砂礫處理。該地區(qū)最大凍深2.8m，為防止凍脹對加筋土擋墻產(chǎn)生破壞，將基礎設在冰凍線以下，同時為防止基礎凍拔，基坑采用砂礫回填，有效地控制了凍脹對加筋土擋墻產(chǎn)生的影響。③擋墻平面布置及斷面結(jié)構(gòu)。加筋土擋墻最高11.0m，平均高度6.5m，路基寬31.5m，靠近面板設置0.5m厚砂礫反濾層，兼作豎向排水。加筋體底部設置泄水管，作為水平排水。所有的面板豎縫均干砌作為排水通管。④面板。面板采用C25鋼筋混凝土矩形槽板，分A型（490mm×990mm）和B型（490mm×490mm）兩種尺寸，便于施工時錯縫。面板內(nèi)留穿筋孔。單塊面板重量：A型板220kg，B型板108kg，方便人工直接安裝。⑤筋帶。筋帶采用新型CAT30020B型鋼塑復合筋帶，此種筋帶變形小，強度高。設計采用的筋帶寬30mm，厚2mm，容許應力=80MPa，容許拉力為6kN，相應伸長率＜1%，筋帶極限拉力＞9kN，斷裂伸長率＜2%。筋帶與面板的連接采用上、下穿筋方式，將筋帶的一端從上、下面板的預留孔中穿過，折回與另一端對齊。⑥填料。填料采用風積砂，與筋帶的摩阻效果好，強度穩(wěn)定性高。 本結(jié)構(gòu)采用如下設計參數(shù)：
石屑料強度指標：?準=37°，c=0；
石屑料壓實標準：壓實度95%；
筋帶與填料間摩擦系數(shù)：非浸水時取f′=0.4，浸水時取f″=0.3；
地基承載力：[δ0]=0.5MPa。
2.2結(jié)構(gòu)計算加筋體筋帶的斷面積、長度以及加筋體的穩(wěn)定性等，要通過加筋體內(nèi)部、外部的穩(wěn)定性分析確定。加筋體內(nèi)部穩(wěn)定性，按局部平衡法計算。規(guī)范要求的各項安全系數(shù)如下：①筋帶抗拔安全系數(shù)kf=2.0；②筋帶抗拔安全系數(shù)ks=1.0；③加筋體總體抗滑穩(wěn)定系數(shù)kc=1.3；④加筋體抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)ko=1.5；⑤地基承載力要求：δmax＜[δ0]且δmin＞0。
3施工技術要點
3.1面板安裝面板安裝前，施工單位編繪全墻面板安裝接工作圖（示出伸縮縫處面板設置等），由中部向兩端伸縮縫安裝，用全站儀定位，掛線操作，并將外口用砂漿略墊高，使面板內(nèi)傾1%。相鄰面板的錯位用低強度砂漿調(diào)整，嚴禁采用堅硬石子或鐵片支墊；水平誤差及前后錯位應及時解決，不能安裝幾層后總調(diào)整。
3.2筋帶鋪設在攤鋪壓實好的填料上的筋帶設計長度處，用鋼筋釘固定一根ф22鋼筋，鋼筋平行于面板方向，鋼筋釘間距1.5m。將穿筋孔處的筋帶用鐵絲捆扎固定，成輻射狀，另一端拉緊后用鐵絲捆扎在鋼筋上，保持筋帶張拉松緊程度一致，不得有折曲、卷曲和重疊，驗收合格后攤鋪填料。
3.3填料的攤鋪與壓實采用人工和機構(gòu)相結(jié)合，用裝載機將填料從一端堆起，人工整平至虛鋪厚度，然后逐段推進，邊堆料，邊攤鋪，嚴禁壓實機械在裸露筋帶上，并保證攤鋪機械緩速行駛，不得急剎車。填料應分層壓實，其壓實順序從筋帶中部逐步碾壓至筋帶端部，再壓實靠近面板部位，機械壓實距面板不得小于1m，并不得在未經(jīng)壓實的填料上急剎車或急劇改變運行方向。面板附近1m范圍內(nèi)用小型機械碾壓或人工夯實。填料的壓實度標準：距面板1m以外范圍為95%，距面板1m以內(nèi)范圍≥90%。
4結(jié)語
�、僭摷咏钔翐鯄こ逃�2004年6月20日開始面板安裝，同年9月8日建成。工程質(zhì)量達到設計要求，沒有出現(xiàn)質(zhì)量問題，保證了工程總體質(zhì)量進度的要求。②通過該工程的建設，顯示出加筋土技術在經(jīng)濟效益和技術效果方面具有獨特的優(yōu)越性，施工方便、快速、是一種比較新穎的土工結(jié)構(gòu)。③在呼倫貝爾市公路建設中采用加筋土工程技術尚屬首次。在實施過程中，施工單位精心組織，嚴格施工，確保了每一個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，獲得了建設單位的好評。
參考文獻：
[1]JTJ015-91加筋土工程設計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1991.
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[3]高江平.土壓力計算原理與網(wǎng)狀加筋土擋土墻設計理論[M].
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