山區(qū)公路加筋格賓擋墻設(shè)計(jì)分析

謝波

摘要：針對(duì)目前在山區(qū)公路工程應(yīng)用日益廣泛的加筋格賓擋墻，在介紹其材料和結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合實(shí)例，對(duì)擋墻設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)進(jìn)行深入分析，為該擋墻的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】山區(qū)公路;加筋格賓擋墻;擋墻設(shè)計(jì)

1.加筋格賓擋墻主要特點(diǎn)

1.1材料方面

加筋格賓筋材，是一種雙絞合鋼絲網(wǎng)格成六邊形。采用低碳鋼絲作為本體材料，在鋼絲表面做防腐防銹蝕處理，借助專門的設(shè)備進(jìn)行編制，形成堅(jiān)固且受力穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。

1.2結(jié)構(gòu)方面

該擋墻是能在加筋土方面使用的新型支擋結(jié)構(gòu)體系。在格賓箱中填充石料，進(jìn)行分層填土和碾壓。該結(jié)構(gòu)為典型的柔性結(jié)構(gòu)，有以下特點(diǎn)：透水性良好;整體性與適應(yīng)性也較好;結(jié)構(gòu)抗震性能強(qiáng)，可承受很大變形與沉降;進(jìn)度快;成本低，最多可節(jié)省50%的成本。

2.擋墻設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)擋墻進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)參照擋墻基本要求，結(jié)合極限平衡理論。擋墻設(shè)計(jì)中，要對(duì)其內(nèi)、外部均進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算。內(nèi)部計(jì)算主要是對(duì)網(wǎng)材抗拔及抗拉強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，方法為局部平衡;如果擋墻高度超過12m，不僅要用這一方法還應(yīng)通過總體平衡予以煙瘴。外部計(jì)算主要是對(duì)整體的抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性、地基的穩(wěn)定性與承載能力進(jìn)行驗(yàn)算。

3.實(shí)例分析

某山區(qū)公路A標(biāo)段起迄樁號(hào)為K124+300～K124+895，該段平均填高為9.0m。為保證路基施工安全，在路基兩側(cè)設(shè)置加筋擋墻。在進(jìn)行橫斷面的布置過程中，將斷面設(shè)置成階梯形，將基底夯實(shí)后采用粒徑為30cm左右的碎石進(jìn)行換填。擋墻主要設(shè)計(jì)參數(shù)：密度為2.1g/cm3;黏聚力為24.3kPa;內(nèi)摩擦角為33.7°;采用加筋格賓材料時(shí)，筋材拉力應(yīng)不小于50kN/m，摩擦系數(shù)為0.29。采用綠色格賓筋材時(shí)，拉力應(yīng)不小于35kN/m，摩擦系數(shù)為0.47在加筋體中，穩(wěn)定和活動(dòng)兩個(gè)分區(qū)之間的交界面，可將其簡(jiǎn)化成破裂面，這一表面垂直處和墻面板背部之間的距離等于墻高的30%，水平面和傾斜處之間的夾角按45°嚴(yán)格控制。

以該標(biāo)段中某個(gè)斷面為例進(jìn)行分析，在不同失穩(wěn)條件下通過驗(yàn)算得出的安全系數(shù)為：內(nèi)部網(wǎng)材的抗拉強(qiáng)度比筋材抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值小，符合規(guī)范與設(shè)計(jì)要求;內(nèi)部網(wǎng)材抗拔強(qiáng)度的安全系數(shù)為2.155，滿足規(guī)范不低于2.0的要求;外部擋墻抗滑穩(wěn)定性的安全系數(shù)為1.762，滿足規(guī)范不低于1.3的要求;外部擋墻抗傾覆穩(wěn)定性的安全系數(shù)為1.683，滿足規(guī)范不低于1.5的要求;外部地基穩(wěn)定性的安全系數(shù)為1.641，滿足規(guī)范不低于1.5的要求;外部地基承載能力的安全系數(shù)為2.312，滿足規(guī)范不低于2.0的要求。因此，這一擋墻的結(jié)構(gòu)滿足安全穩(wěn)定性基本要求。

4.注意事項(xiàng)

（1）選擇填充材料時(shí)，應(yīng)注意：碾壓難度低，且不含有會(huì)對(duì)網(wǎng)材、筋材造成腐蝕的物質(zhì)。（2）組裝設(shè)計(jì)：應(yīng)在平整且堅(jiān)硬的場(chǎng)地放置箱體，將其展開到初始的狀態(tài)，背板、前板和側(cè)板均保持垂直。在相接面板的邊緣，利用絞合鋼絲以10-15cm的間隔距離進(jìn)行纏繞，邊緣完成一次絞合后，長(zhǎng)度要控制在1m以內(nèi)，最后將鋼絲尾端纏在鋼絲網(wǎng)表面，形成整體結(jié)構(gòu)。（3）完成對(duì)地表的全面處理后，對(duì)相鄰兩個(gè)網(wǎng)箱之間進(jìn)行充分絞合，確保所有網(wǎng)箱可以形成一個(gè)整體，并保持連續(xù)。在網(wǎng)箱填充過程中使用的石料，其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)達(dá)到MU30以上，具備抗風(fēng)化性能，不會(huì)發(fā)生水解，尺寸應(yīng)控制在100-300mm范圍內(nèi)。如果構(gòu)件高度為1m，則填充時(shí)高度應(yīng)控制在網(wǎng)箱總高30%以內(nèi);當(dāng)格賓單元總高為0.5m時(shí)，則填充高度要按照0.25m這一標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制。箱體表面向外處的填充料，填好一層填料后，由現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行小粒徑填料的均勻填充，填滿孔隙，使整體填充率達(dá)到70%以上。在每層構(gòu)件當(dāng)中，填充材料都應(yīng)有一定超高，使其發(fā)生沉陷后仍能滿足實(shí)際要求。（4）完成對(duì)面墻的填充且達(dá)到平整狀態(tài)后，對(duì)網(wǎng)箱的蓋板進(jìn)行折疊，將背板、面板與側(cè)板等拉近。箱籠的頂部邊緣和蓋板緊密絞接。從蓋板表面凸出的鋼絲，要與從側(cè)面凸出的鋼絲進(jìn)行纏繞，蓋板還要和其它板之間緊密絞合。（5）完成上述操作后，在回填土和網(wǎng)箱整體背部之間進(jìn)行土工布的均勻鋪設(shè)，還要在其上、下兩面進(jìn)行折回保證其牢固。（6）在拉筋網(wǎng)的表面進(jìn)行攤鋪施工前，不允許任何車輛與設(shè)備在裸露的網(wǎng)面上通過、停留。當(dāng)加筋區(qū)必須進(jìn)入大型機(jī)械設(shè)備時(shí)，要在網(wǎng)面上進(jìn)行加鋪，在原填厚基礎(chǔ)上增加20cm。在和面墻相距1m的整個(gè)區(qū)域內(nèi)，由施工人員使用小型機(jī)具進(jìn)行夯實(shí)。

5.結(jié)束語

加筋格賓擋墻目前在我國(guó)公路，尤其是山區(qū)公路中應(yīng)用越發(fā)廣泛，具有傳統(tǒng)擋墻無法比擬的優(yōu)勢(shì)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都滿足要求，操作相對(duì)簡(jiǎn)單、成本低，具有良好的外觀。新型擋墻結(jié)構(gòu)必將取代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在山區(qū)公路支護(hù)體系中發(fā)揮作用。

【參考文獻(xiàn)】

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