土工織物加筋土擋墻在排水溝邊坡中的應(yīng)用初探

摘要：土工織物加筋土擋墻在排水溝邊坡中的應(yīng)用在八一灌區(qū)還是初步嘗試，但已取得了良好的效果。文章介紹了土工織物加筋土擋墻工程的施工方法：邊坡整形、砌筑基礎(chǔ)、鋪布、填沙、整平、澆水、折包、鋪裝L形鋼筋混凝土構(gòu)件。

關(guān)鍵詞：土工織物；L形鋼筋混凝土構(gòu)件；加筋土擋墻；施工條件

中圖分類(lèi)號(hào)：S277文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）02-0069-02

土工織物是由高分子聚合物制成的用于巖土工程的材料，具有加筋、隔離、反濾、防護(hù)、防滲、減載等作用，并且具有質(zhì)輕、抗拉強(qiáng)度高、耐酸堿腐蝕、耐磨，長(zhǎng)期受水浸泡能保持完好，柔性、透水性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1998年在沈陽(yáng)市新民渾蒲灌區(qū)二排干邊坡，采用了土工織物填沙與L形構(gòu)件組合加筋土擋墻的結(jié)構(gòu)型式，取得了成功。

一、問(wèn)題的提出

渾蒲灌區(qū)二排干排澇控制面積89km2，排水流量45.7m3/s，與一分干平行，二排干與一分干的間距原設(shè)計(jì)為8m。由于一分干在水田灌溉期間的正常水位高于二排干渠底1.7～2.0m，因而高水位的一分干內(nèi)的水向低水位的二排干滲透，使與一分干相鄰的二排干右岸的700m長(zhǎng)渠堤塌坡特別嚴(yán)重，兩條渠溝間的堤頂寬度被沖刷后的最窄處不足3m。原初步設(shè)計(jì)方案采用重力式漿砌石擋土墻保護(hù)二排干塌坡嚴(yán)重的右岸見(jiàn)圖1。保護(hù)長(zhǎng)度700m，使右岸的原設(shè)計(jì)堤頂寬度得以保證。但由于灌區(qū)灌溉期間引水時(shí)間長(zhǎng)，排水溝內(nèi)總處于有水狀態(tài)，因此地下水位較高，造成施工條件較差。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工條件，我們最后采用了土工織物填沙與L形構(gòu)件組合加筋土擋墻的結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖2。使原設(shè)計(jì)存在的施工問(wèn)題得到很好解決，并且又滿足了設(shè)計(jì)要求。所采用的土工織物是青島麻紡廠生產(chǎn)的1400D型抗老化無(wú)紡布。

圖1 韭菜河而排干原設(shè)計(jì)方案橫面圖（0+300）（單位：M）

二、施工方法

（一）修坡

沿排水溝方向?qū)吰逻M(jìn)行整形（削坡或墊土夯實(shí)），使邊坡比為1：1。

（二）砌基礎(chǔ)

沿排水溝方向在加筋土擋墻迎水面底部砌筑塊石基礎(chǔ)，以防止沖刷和滲透破壞。漿砌塊石基礎(chǔ)的寬0.5m，深1.0m。

（三）鋪布

首先在設(shè)計(jì)溝以下20cm處，漿砌石基礎(chǔ)以上水平鋪設(shè)土工織物。沿渠道方向?qū)⑼凉た椢锩?0～30m長(zhǎng)分為一段。沿渠道橫向方向土工織物的寬度為自下而上為2.0m和1.8 m相間，最上2層為2.2m，詳見(jiàn)圖2?？v向和橫向相鄰兩塊土工織物搭接長(zhǎng)度為10cm，用尼龍線加密縫合。另外應(yīng)使土工織物有均勻褶皺，使之保持一定松緊度，以防在填充沙土?xí)r，產(chǎn)生超出織物彈性極限的變形。

（四）填沙

在土工織物上面填充的土料，要具有較高的剪切阻力，所以要求填充的土料為粗沙或碎石。本工程所填充的土料為粗沙，以提高剪切能力和擋土墻內(nèi)側(cè)排水能力。填充粗沙的高度和寬度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

圖2 土工織物與L型構(gòu)件組合加筋土擋土墻橫斷面（單位：CM）

（五）整平、澆水

每一層土工織物所包的沙料在填充到設(shè)計(jì)要求的高度和寬度后，要進(jìn)行澆水、整平，使沙料平整密實(shí)。

（六）折包

每層所填充的沙料達(dá)到要求后，用土工織物把沙料包1次，然后留0.8～1.5m長(zhǎng)的土工織物再折回，填沙后再包1次，反復(fù)折包并保持臺(tái)階一直到設(shè)計(jì)高度，臺(tái)階的寬度為20cm，高度為40cm。

（七）鋪裝L形構(gòu)件

對(duì)于土工織物的表面為了防止人畜破壞或日光照射，使排水渠道過(guò)水?dāng)嗝嬉?guī)劃，水力條件得到良好改善，擋墻堅(jiān)固耐用和便于養(yǎng)護(hù)管理，在每層填充沙料的土工織物表面鋪裝L形構(gòu)件，構(gòu)件結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土。構(gòu)件的厚度為5cm，每個(gè)構(gòu)件寬40cm。擋墻頂層L形構(gòu)件的厚度要達(dá)到10cm，以抵抗外力的破壞。L形鋼筋混凝土構(gòu)件配筋見(jiàn)圖3。

圖3 L型預(yù)制鋼筋混凝土護(hù)面板構(gòu)件配筋比例尺（1：10）（單位：CM）

三、結(jié)論

1．本工程的施工開(kāi)挖斷面底寬2m，邊坡1：1，坡高2.4m。采用土工織物填沙與L形構(gòu)件組合加筋土擋墻土方工程量并不很大。如將臺(tái)階式護(hù)面折算成直線護(hù)面其邊坡約為1：0.4，接近于重力式擋土墻迎水面垂直布置的要求。以上兩點(diǎn)說(shuō)明，土工織物填沙與L形構(gòu)件組合加筋土擋墻基本保證了原設(shè)計(jì)方案重力式擋土墻的過(guò)水能力要求，而不增加施工中的土方開(kāi)挖量。

2．從運(yùn)行多年的觀測(cè)中看，本工程沒(méi)有發(fā)現(xiàn)滲透變形和滲透流量加大的跡象，一分干與二排干運(yùn)行良好，并且經(jīng)過(guò)多年的冬季觀察，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)凍脹現(xiàn)象。

3．經(jīng)過(guò)總的工程造價(jià)的比較，土工織物填沙與L形構(gòu)件組合加筋土擋墻為1050元/m，重力式漿砌石擋土墻為1500元/m，兩者相差450元/m，可見(jiàn)前者節(jié)省了30%的費(fèi)用。除此之外，施工工期可縮短10%，人工節(jié)省21%。

參考文獻(xiàn)

[1]朱詩(shī)鰲．土工合成材料的應(yīng)用[M]．北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1994．

作者簡(jiǎn)介：李淑芬（1955- ），女，遼寧新民人，新民市水土保持監(jiān)督管理處工程師，研究方向：水土保持。