農(nóng)村公路中加筋土生態(tài)擋墻的應用

王麗芳

(山西省大同市云岡區(qū)公路管理站，山西 大同 037000)

0 前 言

農(nóng)村公路作為我國公路交通網(wǎng)絡體系中的關鍵部分之一，是國家“三農(nóng)”建設的核心基礎設施。根據(jù)交通運輸部公布的數(shù)據(jù)可知，到2018年底我國農(nóng)村公路建設里程已經(jīng)達到了405萬km，未來10年農(nóng)村公路建設里程將會達到了500萬km，在公路交通網(wǎng)絡體系中占比達到85%，所以農(nóng)村公路工程建設工作與養(yǎng)護任務尤為繁重[1]。現(xiàn)階段，農(nóng)村公路工程的主要特點是運行線路長、建設與養(yǎng)護成本高，尤其是路堤防護形式的影響更大。選擇傳統(tǒng)意義上的漿砌片石擋土墻砌筑形式，涉及的工程量比較大，需要支付高昂的人力成本，加之人力資源又很匱乏，漿砌片石擋土墻漸漸地退出了歷史舞臺。與此同時，傳統(tǒng)加筋土擋墻基本是以混凝土預制塊面墻為主，其工藝復雜、要求嚴格，且在出現(xiàn)病害之后難以進行維修。在此背景下，加筋土生態(tài)擋墻就應運而生，其是一種新型結構，具有生態(tài)環(huán)保性、成本低等優(yōu)勢，墻面采用的是土工格柵+反包填土麻袋，而在麻袋內(nèi)摻拌與當?shù)丨h(huán)境相適應的草籽或者是灌木籽等，在施工結束的數(shù)月后就自然形成了生態(tài)墻面。

1 工程介紹

某農(nóng)村公路項目是旅游公路，設計速度：主線60 km/h，支線30 km/h，最大縱坡分別不高于7%、9%。擋土墻工程施工位置處于高速公路交接位置，由于受到道路兩邊用地環(huán)境與條件等因素的影響，對此應把擋土墻設計在公路的兩側，其中擋土墻的最大高度是7.5 m。該農(nóng)村公路工程項目地面下0.5～6 m基本由粉質黏土組成，地基承載力在120 kPa以上。

2 加筋土生態(tài)擋墻工藝原理與流程

加筋土擋土墻指的是在土中置入拉筋，通過拉筋和土間的摩擦力，有效改善土體變形條件，進一步增強土體工程特性，從而切實保證土體的結構性與穩(wěn)定性[2]。加筋土擋土墻主要由填料、拉筋與墻面板構成，通常主要應用在地形相對平坦、寬闊的填方路段，而挖方路段或者是陡峭的山坡，因為布置拉筋比較困難，所以不宜應用。

而加筋土生態(tài)擋墻的墻面主要是由土工格柵反包填土麻袋組成，具體如圖1所示。每一層土工格柵選擇專用連接棒組成為一個整體，如圖1所示。

圖1 土工格柵生態(tài)擋墻

將土工格柵有效鋪設于路堤填料的內(nèi)分層，然后通過土工格柵和填料之間的摩擦力，使側向變形力傳遞至筋帶，而筋帶的拉伸模量相對比較大，就可以實現(xiàn)對土體側向變形的有效約束，同時隨著豎向應力的不斷增加，也會進一步增大側向約束力。通過土工格柵加筋實現(xiàn)了土力學特性的改善，增強了土體自身承載力，也控制了土體出現(xiàn)側向位移問題，切實保證了路基的穩(wěn)定性與安全性[3]。此外，在麻袋中摻入與當?shù)丨h(huán)境相適應的草籽或者是灌木籽等，在施工結束的數(shù)月后就自然形成生態(tài)墻面。

通過分析加筋土生態(tài)擋墻的工藝原理，總結出其工藝流程具體見圖2所示。

圖2 工藝流程

3 加筋土生態(tài)擋墻工藝要點

3.1 地基處理

首先需要對地基進行清理，保證潔凈，然后完成地基壓實處理，并建立排水溝，及時地排出地表積水，最后進行天然砂礫墊層的有序鋪筑，其厚度應控制在20～30 cm。

3.2 鋪設土工格柵

土工格柵的第一層鋪設需要從水平方向進行，同時保證鋪設方向與施工墻面相垂直，然后選擇U型騎馬釘將土工格柵末端進行固定，而反包段應建立在坡面位置，各個土工格柵的兩邊應預留大約15 cm的搭接縫[4]。

針對加筋土生態(tài)擋墻的墻體轉彎位置鋪設，需要根據(jù)圖3完成鋪設。

圖3 加筋土生態(tài)擋墻的墻體轉彎處鋪設示意圖

3.3 包裹體施工

包裹體施工主要選擇麻袋或者是生態(tài)袋，結合設計基本要求摻入與當?shù)丨h(huán)境相適應的草籽或者是灌木籽等，比如大葉黃楊、沙地柏、紫穗槐。在攪拌均勻之后裝入袋內(nèi)，并將袋口進行縫緊。該農(nóng)村公路工程選擇的是麻袋，壓實寬度是0.5 m、厚度是0.25 m，采用“兩層麻袋+一層土工格柵”的方式，通過放樣架和邊線實現(xiàn)麻袋具體位置的控制，緊接著完成土工格柵的回折反包[5]。為了能夠使土工格柵和包裹體融為一體，必須選擇專用縫合棒完成反包段土工格柵的縫合，具體見圖4。

圖4 專用塑料棒縫合

針對土工格柵自由端應選擇張拉設備有效施加拉力，當坡面反包段中的土工格柵繃緊后撤掉拉力。然后選擇U型騎馬釘完成土工格柵的固定，其中騎馬釘應采用梅花式布置，騎馬釘?shù)拈g距控制在1.0 m。

3.4 預埋泄水孔

在建立擋水墻的泄水孔時，需要將泄水孔之間的間距控制在2 m，布置方式呈現(xiàn)梅花形，同時最底層的泄水孔與地面之間的距離必須嚴格地控制在0.3 m之上。針對泄水孔應選擇半徑為2.5 cm的PVC管，需要在填筑分層過程中完成泄水孔的預埋工作，同時保證向外橫坡至少高于3%，也要高于包裹體面板0.1 m。除此之外，進水口位置應用水土工布進行包裹。

3.5 攤鋪壓實

根據(jù)農(nóng)村公路工程設計要求的壓實厚度完成第一層填料的填筑施工，而填料必須保證無尖銳棱角，且最大粒徑不能高于15 cm。在進行填料運輸與推土時務必將輪子、履帶與土工格柵之間的距離控制在15 cm之上，沒有進行填料攤鋪的筋帶是不允許機具行駛的，以免影響到土工格柵的性能。在攤鋪填料的過程中，必須將卸料機具和面板之間的距離控制在1.0 m以上[6]。首先選擇推土機完成初步整平處理，然后通過人工進行終平，若是工程條件允許也可以選擇平地機進行整平處理，并通過水準儀有效控制每一層的攤鋪厚度，各個填筑層都要建立傾斜度高于3%的雙向排水坡，最后根據(jù)設計要求進行整幅填筑。

結合工程設計要求的壓實度完成各層路基碾壓施工，需要嚴格貫徹“由邊至中”的基本碾壓原則，在碾壓的過程中由土工格柵的中部至尾部有序施工，最后進行擋墻墻面的碾壓。除此之外，碾壓機械與包裹體之間的距離至少控制在1.0 m以上，而余下的部分需要選擇小型機械設備完成碾壓施工，或者是采用人工夯實方法，從而保證壓實度可以達到設計基本要求。

4 質量控制

首先，土工格柵的材料應選擇高密度聚乙烯，且抗拉強度至少要高于120 kN/m。同時，土工格柵進場之前需要進行嚴格檢驗，不合格的土工格柵不允許進場，施工時避免土工格柵遭受暴曬、污染等。

其次，保證填料整平壓實，并完成土工格柵以垂直于墻面的方向鋪設，回折長度至少大于1.5 m，且頂部二層的回折長度至少大于2.5 m，而幅間搭接量控制在0.15 m。針對成型之后的土工格柵必須展平、伸直，在進行填土之前需要進行張拉，將土工格柵形成伸長量，并選擇U型騎馬釘完成填土內(nèi)部的定位。與此同時，土工格柵必須保證連續(xù)性、完整性，土工格柵之間需要無破損對接。

最后，在土工格柵攤鋪施工結束之后必須及時地進行填料填筑，根據(jù)設計密實度要求進行碾壓，其中填料最大粒徑不可大于15 cm，而且每一層需要完成二次填筑碾壓。

5 結 語

本文以某農(nóng)村公路工程項目為例，分析了該工程項目兩側擋土墻實踐應用加筋土生態(tài)擋墻施工技術，對工藝要點進行了深度研究，并且提出了幾點質量控制建議。加筋土生態(tài)擋墻的工藝比較簡單，具有綠化、美化環(huán)境作用，后期維養(yǎng)成本低，所以推廣應用效益突出。

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