加筋土擋墻的應用

　　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：在加筋土結構中，由填土自重的外力產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度，并且與土產生足夠的摩擦力，則加筋的土體就可以保持穩(wěn)定。
　　1 加筋土擋墻在國內外的應用發(fā)展情況
　　該技術由法國工程師享利?維達爾（Henri Vidal）在模型試驗中發(fā)現(xiàn)，當土中摻有纖維材料后，其強度可明顯提高，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)結構改為加筋土結構，墻的最大高度達23m.因此，有人將加筋土與鋼筋混凝土結構一樣稱之為“造福人類的復合材料”。
　　隨后日本、美國、加拿大及歐洲各國得到大量的推廣應用。理論技術日趨成熟，應用領域也由公路擋墻的發(fā)展應用到橋臺、護岸、堤坎、建筑基礎、鐵路路堤、碼頭、防坡堤、水庫、尾礦壩、儲倉及庫用設計等多個領域。
　　經(jīng)過近30年的研究和應用，加筋土結構在我國的應用領域越來越廣，墻高和規(guī)模也都在不斷地創(chuàng)造著新的紀錄。而且從1991年交通部制度頒布我國第一本加筋土結構規(guī)范（《公路加筋土工程設計規(guī)范》JTJO15―91）以來，國家及相關部委也分別制訂并頒布了相應的標準、規(guī)范。1999年初，國家正式頒布了《土工材料應用技術規(guī)范》（GB50290―98），鐵道部在《鐵路路基支擋結構物設計規(guī)范》中加入了加筋土工程的有關條文和內容。交通部制訂和頒布了《水運工程土工織物應用技術規(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用技術規(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用技術規(guī)范》（TB10118―99），另外，國家標準《土工合成材料產口標準》及交通部新制訂并含有加筋土墻相關章節(jié)的《公路擋墻設計與施工技術規(guī)范》都即將頒布。這對我國加筋土技術的推廣應用將起到強有力的推動作用。
　　2 加筋土結構與衡重式結構經(jīng)濟分析、比較
　　2.1 加筋土結構
　　2.1.1 設計依據(jù)：
　　2.1.1.1 《公路加筋土工程設計規(guī)范》（JTJ015―91）
　　2.1.1.2 《公路加筋土工程施工技術規(guī)范》（JTJ035―91）
　　2.1.2 結構型式　　擋土墻采用治肩式加筋土結構，現(xiàn)澆砼條形基礎，預制安裝鋼筋混凝土面板，加筋帶采用“永固”CAT3002OB鋼塑復合拉筋帶，填料就近采用砂性土。（r=19KN/立方米）。
　　2.1.3 加筋土擋墻結構經(jīng)濟分析表（每延米）n=11.0m.
　　2.2 衡重式擋土墻結構：
　　2.2.1 結構形式及力學指標：
　　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。物理力學指標：C=40.r=19KN/m3f=0.4=400KPa 
　　2.2.2 衡重式擋土墻結構經(jīng)濟分析表（每延米）
　　3 加筋土工程施工中幾個應著重注意的問題
　　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，僅把它當作一般填方施工，從而導致施工質量低劣，往往達不到“合格”的驗收標準，有的還出現(xiàn)嚴重的工程質量事故。以下幾個方面應在施工中特別注意：
　　3.1 基礎處理問題。加筋土工程一般都置于土基上，而面板基礎一般都進行了處理，這就導致面板和筋床基礎不相同而發(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 關于內摩擦角C值的問題。施工時首先應對所使用填料內摩擦角進行土工實驗實測，看與設計的值是否相符，若與設計不符合應告知設計單位修改設計，或者改良填料使之達到設計要求值。內摩擦角是加筋土工程設計中一項極為重要的設計參數(shù)，它對筋帶的長度和數(shù)量有直接影響，對擋墻內、外部穩(wěn)定驗算也有著重要的影響。而在設計階段，一般都難以對填料的值進行實測，往往采用設計規(guī)范推薦值進行設計。若實際填料值與設計要求相關較大，往往會出現(xiàn)工程質量事故。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。
　　3.3 壓實厚度及密度問題。應按施工規(guī)范和設計要求，嚴格分層壓實。壓實厚度應在現(xiàn)場設明標志，違者予以處罰。密實度逐層檢測，未達到要求必須堅決返工。特別是級配較差的砂卵石，碎石土的壓實及檢測均較困難，根據(jù)實踐經(jīng)驗，提出輾壓遍數(shù)要求是必要的。在工程實踐中，分層厚度過大，密實度達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。一是降雨應采取常規(guī)措施予以遮蓋或及時排走，二是如有地下水應采取盲溝或濾水管即時排走。施工排水不好而產生的嚴重后果有：土中含水量大而達不到設計要求的密實度；造成填料飽和（尤其是粘土），其值降低，側壓力成倍增加，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)上設專用的高強度塑料套管。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。
　　另一種是面板預留砼孔。筋帶從其預留孔中穿過折回完成連接，其存在隱患是預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致嚴重的后果。
　　因此，加筋土工程雖然施工簡單，但若不重視上述幾個關鍵環(huán)節(jié)，就容易產生質量事故。
　　4 結束語
　　加筋土擋墻，以經(jīng)濟角度分析優(yōu)于衡重式擋墻結構，且施工簡便，尤其對于缺少片石材料的平原地區(qū)，經(jīng)濟性更為突出，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。