加筋土擋土墻在高回填區(qū)場地平整中的應(yīng)用

丁崗，易劍輝，馬瑞

（1.攀鋼（集團(tuán)）工程技術(shù)有限公司，四川攀枝花617000；2.湖南航天建筑工程有限公司，長沙 410205）

1 引言

近年來，隨著我國建設(shè)行業(yè)的迅猛發(fā)展，加筋擋土墻憑借其造型美觀、技術(shù)簡單、施工方便、質(zhì)量可靠、節(jié)約工期、低價(jià)環(huán)保、對(duì)地基要求低且有良好的抗震性能等方面的綜合優(yōu)勢，在市政建設(shè)、景觀工程、場區(qū)室外工程中得到越來越多的推廣和應(yīng)用。

加筋土技術(shù)問世于20世紀(jì)60年代的法國，自80年代開始，我國開始在公路擋土墻中率先采用。隨著加筋材料的不斷改進(jìn)，加筋土技術(shù)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)由公路擋土墻發(fā)展應(yīng)用到護(hù)岸、堤坎、建筑基礎(chǔ)、鐵路路堤、碼頭、防坡堤、水庫、尾礦壩等眾多領(lǐng)域。

2 基本原理

加筋土技術(shù)是以土為填料，通過布置適量加筋帶，與土結(jié)合成為一種復(fù)合結(jié)構(gòu)。加筋土擋土墻是加筋土技術(shù)的一種具體應(yīng)用，由豎直墻面（面板）、水平加筋帶和墻內(nèi)填料3部分組成，利用加筋帶與填料之間的摩擦力，拉住墻面，阻止填料塌落，形成一個(gè)整體的復(fù)合結(jié)構(gòu)，再依靠其自重抵抗擋土墻后填料產(chǎn)生的側(cè)壓力[1]。

3 設(shè)計(jì)步驟

加筋擋土墻的設(shè)計(jì)步驟包括：（1）根據(jù)擋土墻用途、所處位置、填料高度等擬定待設(shè)計(jì)加筋土擋土墻的平面、縱斷面及橫斷面形式，初步確定一個(gè)核算斷面，筋體寬度一般取0.8h（h為擋土墻高度）。（2）確定地基及填料各項(xiàng)參數(shù)及作用于墻上各項(xiàng)荷載（含土壓力和各種超荷載）。（3）內(nèi)部穩(wěn)定計(jì)算：根據(jù)筋帶的垂直與水平間距、荷載情況，計(jì)算筋帶所受拉力；根據(jù)筋帶的容許拉應(yīng)力，驗(yàn)算筋帶的抗拉強(qiáng)度；根據(jù)初擬筋帶的長度、寬度，驗(yàn)算筋帶的拉拔穩(wěn)定性；根據(jù)施工工藝調(diào)整筋帶長度。（4）外部穩(wěn)定計(jì)算（含加筋體沿底面的水平滑移、傾覆穩(wěn)定性及地基承載力）。

4 工程概況

攀枝花鋼鐵（集團(tuán)）公司鈦業(yè)公司1.8×105t/a鈦渣項(xiàng)目二期工程位于攀枝花市釩鈦工業(yè)園區(qū)2#道路東側(cè)。本工程地質(zhì)情況復(fù)雜，原地形標(biāo)高變化大，施工機(jī)械進(jìn)出場及材料運(yùn)輸困難。土石方挖填量大、填方區(qū)域面積大且高（最大高差達(dá)35m）是本工程場地平整的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)造型美觀、經(jīng)濟(jì)合理、簡便施工，縮短工期，本工程高填方區(qū)高度超過12m的擋土墻均采用一級(jí)加筋土擋土墻（12m內(nèi)采用衡重式漿砌毛石擋土墻）。

5 施工步驟

5.1 結(jié)構(gòu)組成

加筋土擋土墻主要由基礎(chǔ)、面板、加筋材料、土體填料、帽石等組成?；A(chǔ)由條形C20毛石混凝土放大腳及C25鋼筋混凝土墊梁構(gòu)成；面板為C30鋼筋混凝土預(yù)制槽型板，每塊面板長1m、高0.5m、含槽肋厚0.25m；加筋材料（即拉筋帶）采用重慶永固CAT30020C鋼塑復(fù)合拉筋帶；土體填料就近采用砂礫土或碎石土；帽石采用C30鋼筋混凝土現(xiàn)澆，設(shè)置在擋土墻頂部作為壓頂。

5.2 面板預(yù)制

加筋土擋土墻面板為預(yù)制槽型面板，采用專用定型鋼模預(yù)制，鋼模及底板要經(jīng)常檢查及維修，以保證預(yù)制光潔平整，滿足設(shè)計(jì)精度要求。面板預(yù)留的穿筋孔要保證圓滑，設(shè)置面板插銷孔時(shí)，插銷孔位置應(yīng)準(zhǔn)確通暢，以便于安裝施工，面板脫模后應(yīng)養(yǎng)護(hù)28d以上方可安裝使用[2]。

5.3 基礎(chǔ)施工

根據(jù)擋土墻高度及地形分臺(tái)階進(jìn)行基槽開挖，按10～20m、500mm的倍數(shù)設(shè)置伸縮縫，并從伸縮縫處將基礎(chǔ)斷開，縫寬20mm，用瀝青木絲板嵌滿縫，面板伸縮縫與基礎(chǔ)及擴(kuò)大基礎(chǔ)沉降縫應(yīng)保持一致。每一分段基礎(chǔ)頂面應(yīng)位于同一水平面上。

5.4 面板安裝

安裝第一層面板前，應(yīng)在干凈的條形基礎(chǔ)頂面準(zhǔn)確劃出面板外緣線，曲線段應(yīng)適當(dāng)加密控制點(diǎn)，然后在確定的外緣線上定點(diǎn)并進(jìn)行水平測量，按板長劃線分割，整平板基座。

安裝面板從墻端和沉降縫兩側(cè)開始（單塊面板可內(nèi)傾1%作為填料壓實(shí)時(shí)面板在側(cè)向壓力作用下的變形值）。面板砌磚時(shí)用M7.5水泥砂漿砌筑調(diào)平，500mm長φ12mm螺紋鋼穿入穿筋孔中并砂漿灌實(shí)（高度為上層面板高度的一半）。水平及豎縫內(nèi)側(cè)均全部勾縫（排水縫除外），外側(cè)簡單勾縫，排水縫水平、豎直方向每2m設(shè)置1道。同層相鄰面板水平誤差不大于10mm（當(dāng)縫寬較大時(shí)，宜用瀝青軟木進(jìn)行填塞），不得在未完成填土作業(yè)的面板上安裝面板。

5.5 筋帶下料、鋪設(shè)（CAT鋼塑帶）

筋帶下料應(yīng)根據(jù)包裝規(guī)格及整個(gè)工地的各斷面拉筋設(shè)計(jì)長度統(tǒng)籌安排、合理下料。筋帶的鋪設(shè)采用一根筋帶穿過穿筋孔分成等長的2股，因此，每根筋帶下料長度應(yīng)為該結(jié)點(diǎn)處筋帶設(shè)計(jì)長度乘以2再加上300～500mm富余長度。

筋帶應(yīng)盡量垂直于墻面（拉力保持一致）呈扇形輻射狀均勻鋪開，且應(yīng)有至少2/3的長度不重疊（筋帶在受力方向不能搭接）。加筋帶鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)邊鋪邊用填料固定其鋪設(shè)位置（先用填料在筋帶的中后部成若干縱列壓住筋帶，填料數(shù)量和疏密以能固定筋帶位置為宜），再逐根檢查、拉直、拉緊，最后按設(shè)計(jì)攤鋪填料，填料完成后鋼筋等物件可取出重復(fù)使用。加強(qiáng)筋與正常布置筋帶重疊處，可用50mm厚細(xì)砂隔開。

5.6 填料的攤鋪、壓實(shí)

填料采用級(jí)配碎石土（最大粒徑≤150mm，且最大粒徑塊體總含量≤15%）。填料時(shí)，先采用人工將不含碎石的土料把筋帶全部覆蓋好，然后用裝載機(jī)裝碎石土分層鋪好填料，填料攤鋪要均勻一致，表面平整，且向內(nèi)設(shè)1%～3%橫坡。填土順序?yàn)橄忍罱顜е胁繀^(qū)域，再填筋帶尾端區(qū)域，最后填靠近面板區(qū)域且本輪填土靠近面板1m左右不填。面板后反濾料寬度300～600mm，采用10～30mm礫石及粗砂構(gòu)成，粗砂含量約占20%，反濾料在此輪填料碾壓完成后進(jìn)行填筑，面板排水縫處掛300mm寬濾水土工布。填料壓實(shí)度要求：距面板1m范圍內(nèi)≥90%，其余范圍內(nèi)≥93%。加筋體填料每層碾壓完成后進(jìn)行壓實(shí)度檢查，合格后進(jìn)行下一層施工[3]。

5.7 附屬及防排水施工

面板安裝至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，填好填料并壓實(shí)，鋪設(shè)好頂層筋帶且用填料覆蓋300mm厚，碾壓密實(shí)，距墻面1.5m處先不填，等待帽石施工。帽石采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，加筋墻面板與帽石結(jié)合空缺處也采用現(xiàn)澆混凝土澆筑封口。墻頂需設(shè)鐵制欄桿可在現(xiàn)澆混凝土內(nèi)預(yù)埋鋼筋以便焊接。帽石伸縮縫須與面板基礎(chǔ)以及面板伸縮縫保持一致。帽石澆筑完成后再按設(shè)計(jì)要求施工墻頂排水溝，墻底護(hù)坡及排水溝等附屬設(shè)施。

6 結(jié)語

本工程場地平整約2.1×106m3回填量，采用加筋土擋土墻（實(shí)際施工高度約30m）僅2個(gè)月就完成了基礎(chǔ)墊梁到墻頂?shù)讬跅U制作和安裝施工。通過工程實(shí)踐，加筋土擋土墻不僅工藝簡單、墻面造型美觀、施工中不需特殊施工機(jī)械、面板可提前預(yù)制外，還節(jié)約建筑用地、縮短了工期，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，為今后類似山區(qū)復(fù)雜地質(zhì)、軟土地基條件下的高填區(qū)作業(yè)提供了有效經(jīng)驗(yàn)。