淺析超高加筋擋土墻的質(zhì)量控制要點(diǎn)

趙曉磊

摘要：本文依托于大連市新監(jiān)管場所建設(shè)項目，對超高加筋擋土墻的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了簡要說明。根據(jù)本項目的地質(zhì)特征，全風(fēng)化頁巖或土質(zhì)厚度小于4m的，通過開挖后加筋土到底;對于地基土質(zhì)為粉質(zhì)粘土或次生紅黏土厚度大于4m的，采用CFG樁復(fù)合地基處理;對于高度18m的超高擋土墻，采用三階分級加預(yù)制模塊設(shè)計，并根據(jù)不同高度的擋土墻采用不同拉伸強(qiáng)度的土工格柵。對于施工階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了簡要說明。

關(guān)鍵詞：加筋擋土墻土工格柵質(zhì)量控制地基承載力

中圖分類號 U417.1+15???????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Quality Control Points of Super High Reinforced Retaining Wall

ZHAO Xiaolei

（Dalian Port Construction Supervision & Consulting Co.， Ltd. ， Dalian， Liaoning Province， 116000 China）

Abstract：Based on the construction project of new supervision site in Dalian， this paper briefly explains the key points of quality control of ultra-high reinforced retaining wall. According to the geological characteristics of the project， if the thickness of completely weathered shale or soil is less than 4m， the reinforced soil shall be excavated to the bottom; if the foundation soil is silty clay or secondary red clay with a thickness of more than 4m， CFG pile composite foundation shall be used; for the ultra-high retaining wall with a height of 18m， the third-order graded and prefabricated module design is adopted， and geogrids with different tensile strength are adopted according to the retaining walls with different heights. The key points of quality control in the construction stage are briefly described.

Key Words： Reinforced soil retaining walls; Geogrid; Quality Control; Foundation bearing capacity

加筋擋土墻，顧名思義，是在土體中加設(shè)拉筋，以增加土體間內(nèi)部摩擦力從而保證土體穩(wěn)定的復(fù)合結(jié)構(gòu)，是擋土墻的一種結(jié)構(gòu)形式，具有結(jié)構(gòu)新穎、造價相對較低、施工簡便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)^[1]。一般來說，加筋擋土墻由填料、土工格柵、擋墻砌塊三部分組成，根據(jù)項目要求及實(shí)際情況選取相應(yīng)等級的材料。超高及特高加筋擋土墻一般應(yīng)采取分級設(shè)計，張飛、賈世林等人^[2]對臺階加筋擋土墻所需加筋力進(jìn)行了研究，得出了加筋高擋墻穩(wěn)定所需的加筋力隨著臺階寬度和個數(shù)的增加而顯著減少的結(jié)論。張俊騰、楊祁、陳福全等人^[3]對加筋擋土墻的極限高度影響因素進(jìn)行了研究，得出了墻厚及地基土承載力與擋土墻高度正相關(guān)，而地下水位高度與擋土墻高度負(fù)相關(guān)的結(jié)論。徐良杰^[4]對土工格柵側(cè)限蠕變特性進(jìn)行了研究，其結(jié)論對工程實(shí)際質(zhì)量控制具有指導(dǎo)意義。

本文依托于大連市新監(jiān)管場所建設(shè)項目的工程實(shí)際情況，對于超高加筋擋土墻采用三階結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于不同高度土層采用不同拉伸強(qiáng)度的土工格柵，其中一階、二階擋墻采?、蛐透駯牛瑢τ谌A擋墻采?、裥透駯拧ζ涫┕み^程的事前、事中階段采用多種措施進(jìn)行質(zhì)量控制，對于發(fā)現(xiàn)的問題要及時整改，合理組織施工，避免返工情況。目前加筋擋土墻部分已完工，其邊坡監(jiān)測滿足要求，可供類似項目借鑒。

1 工程概況

大連市新監(jiān)管場所建設(shè)項目場地基本呈矩形布置，東西長度約1245m。其中，北側(cè)邊界場地形成后與原始地形存在高差，需全部以加筋擋土墻形式填筑，邊坡最高處高度約18m，屬于超高擋土墻^[5]。邊坡及加筋擋土墻設(shè)計為永久性結(jié)構(gòu)，北側(cè)邊坡工程安全等級為一級。本場地地貌類型屬于剝蝕丘陵地貌，整體地勢東高西低，根據(jù)勘察鉆探資料，場地底層由上向下依次為：素填土、角礫、粉質(zhì)粘土、次生紅黏土、全風(fēng)化頁巖、強(qiáng)風(fēng)化頁巖、中風(fēng)化頁巖、強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r、中風(fēng)化石灰?guī)r等?？碧狡陂g，在鉆孔控制深度范圍內(nèi)未揭露地下水。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及實(shí)際情況，擬形成邊坡巖土力學(xué)指標(biāo)如表1所示。

2 加筋擋土墻設(shè)計

設(shè)計是保證安全和質(zhì)量的基礎(chǔ)，為保證擋土墻的穩(wěn)定性，超高擋土墻大多采用多級設(shè)計^[6]，利用分級設(shè)置減載效應(yīng)提高土體穩(wěn)定性。根據(jù)場地地質(zhì)情況，對于地基處理要求為，地基為全風(fēng)化頁巖或土質(zhì)厚度小于4m的，通過開挖后加筋土到底;對于地基土質(zhì)為粉質(zhì)粘土或次生紅黏土厚度大于4m的，采用CFG樁復(fù)合地基加褥墊層結(jié)構(gòu)，提高地基承載力并能有效緩解不均勻沉降^[7]。同時根據(jù)張娜等人^[8]的研究結(jié)果，褥墊層厚度會對復(fù)合地基樁土應(yīng)力產(chǎn)生明顯影響，厚度過大會減小CFG樁承受的荷載，本項目褥墊層采用500mm厚的中粗砂或級配碎石墊層，最大粒徑要求小于30mm，墊層采用靜力壓實(shí)法，壓實(shí)系數(shù)要求大于0.9。

根據(jù)章節(jié)1中工程概況，本項目根據(jù)地勢高差來設(shè)計加筋擋土墻，其高差最大處采用三階擋土墻來確保其穩(wěn)定性。根據(jù)靳靜等人^[6]對筋材間距對擋墻變形的研究，筋材間距對擋墻的水平位移有顯著影響，間距越大水平位移越大，反之，間距越小的話，除增加施工難度外，還容易形成“超筋土”，根據(jù)相關(guān)研究及實(shí)際情況，本工程加筋擋土墻每500mm設(shè)置一層土工格柵（聚合物HDPE材料）。其一階、二階擋墻采?、蛐透駯牛鞆?qiáng)度為140kN/m，對于三階擋墻采?、裥透駯?，拉伸強(qiáng)度為110kN/m。每階擋墻頂邊線間距為2.25m，第二階及第三階高度為5m，外擋墻坡度1∶0.05。

本項目超高擋土墻使用年限長、面積大，設(shè)計時必須要滿足防滲要求。緊靠擋土墻有寬度300mm袋裝碎石拌合土，每階擋墻頂部由上而下為種植土層、土工布+土工膜^[9]、300mm厚粘土層、300mm厚排水層。第一階擋墻下方設(shè)置透水面板及排水溝。

加筋擋土墻采用預(yù)制模塊設(shè)計，要求預(yù)埋格柵抗拉強(qiáng)度不低于主格柵，且用連接棒將主格柵與預(yù)埋格柵連接完好，連接強(qiáng)度不低于主格柵的抗拉強(qiáng)度。

3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 材料質(zhì)量控制

工程材料質(zhì)量是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)，進(jìn)場材料必須嚴(yán)格按照材料報驗(yàn)程序執(zhí)行。

3.1.1 土工格柵

進(jìn)場應(yīng)提供合格證、出廠檢驗(yàn)報告、性能參數(shù)文件等質(zhì)量證明文件，其各項指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計要求。按照相關(guān)規(guī)范要求，監(jiān)理人員分批次進(jìn)行見證取樣，對尺寸偏差、炭黑含量、拉力強(qiáng)度試驗(yàn)、應(yīng)力允許值等項目進(jìn)行檢測，待檢測報告結(jié)果顯示合格后方可使用。

3.1.2 加筋擋土墻預(yù)制模塊

有條件應(yīng)去預(yù)制廠進(jìn)行考察，預(yù)制面板預(yù)制時應(yīng)確保預(yù)埋格柵至少保證兩個完整網(wǎng)孔，且與面板內(nèi)鋼筋綁扎良好。進(jìn)場除檢查合格證等質(zhì)量證明文件外，還要對表觀質(zhì)量及尺寸規(guī)格進(jìn)行檢查，如有缺棱掉角、露筋情況的預(yù)制模塊禁止使用。預(yù)制模塊應(yīng)有專用存放場地，板塊間用方木襯墊，運(yùn)輸過程中采用專用夾具輕搬輕放。

3.1.3 回填料

要求填料采用強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化頁巖為主的碎石類土，不應(yīng)采用塊石類土，要求回填料粒徑最大粒徑不超過100mm，內(nèi)摩擦角不低于30°。

3.2 施工質(zhì)量控制

3.2.1 CFG樁施工質(zhì)量控制

CFG樁為水泥粉煤灰碎石樁，是一種低強(qiáng)度混凝土樁，利用樁間土的承載力共同作用將上層載荷傳遞到地下。大面積施工前要進(jìn)行試樁，試樁對樁身強(qiáng)度、單樁承載力、復(fù)合地基進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果符合設(shè)計要求后方可大面積施工。

3.2.2 分層碾壓及回填料攤鋪

為保證施工質(zhì)量，卸料時要控制卸料高度，攤鋪厚度應(yīng)均勻一致。本工程要求對回填區(qū)域分層碾壓的每一層回填土進(jìn)行壓實(shí)度檢測，分層厚度為250mm。為保證施工質(zhì)量，應(yīng)采用振動壓路機(jī)，先輕后重碾壓，嚴(yán)禁平行格柵方向碾壓。為避免對預(yù)制模塊造成機(jī)械破壞，靠近模塊處應(yīng)采用小型機(jī)械輕壓。注意，雨雪天氣不得施工。

每層壓實(shí)度檢測合格后方可進(jìn)行下一道工序施工，每1000m²檢測兩點(diǎn)，不足1000m²檢測兩點(diǎn)。

3.2.3 格柵鋪設(shè)

格柵下料長度不小于設(shè)計長度，主格柵垂直于墻面鋪設(shè)，鋪設(shè)在壓實(shí)度合格的回填料上，不得重疊卷曲彎折，施工中要隨時檢查格柵下方填料，不得有大塊石或者尖銳棱角的填料，以免損壞格柵。預(yù)制模塊上的預(yù)埋格柵與主格柵之間用HDPE材質(zhì)專用連接棒連接，連接強(qiáng)度不得低于主格柵抗拉強(qiáng)度。根據(jù)相關(guān)研究^[4]，機(jī)械和人員應(yīng)避免在格柵上行走踩踏，格柵鋪設(shè)完成后應(yīng)盡快回填，避免筋材長期暴露。

3.2.4 預(yù)制模塊安裝

預(yù)制模塊應(yīng)采用專用吊具、夾具安裝，安裝前在條形基礎(chǔ)上畫出面板外緣線，遇到曲線部位應(yīng)加密畫線點(diǎn)。安裝時用滿足設(shè)計要求的砂漿調(diào)平，板外側(cè)應(yīng)勾縫。嚴(yán)禁采用石子或者鐵片等支撐，每層面板安裝誤差要求小于10mm，每三層安裝完成后應(yīng)測量標(biāo)高及位置偏差。

3.3 其他應(yīng)注意的質(zhì)量控制點(diǎn)

（1）施工時若遇到土質(zhì)情況與勘察報告不符的情況應(yīng)及時反饋。

（2）施工期間應(yīng)采取臨時排水措施，避免直接使用長時間泡水，含水量過高的回填料。

（3）袋裝碎石土應(yīng)采用普通編織袋外包土工布，碎石土采用級配碎石，土含量要求小于10%。

4 邊坡監(jiān)測

本項目為超高加筋擋土墻，為確保工程安全及質(zhì)量，根據(jù)相關(guān)規(guī)范應(yīng)進(jìn)行邊坡監(jiān)測。具體監(jiān)測方案應(yīng)由有資質(zhì)的單位進(jìn)行編制，監(jiān)測方案內(nèi)容應(yīng)考慮設(shè)計要求、穩(wěn)定性、周邊環(huán)境、施工進(jìn)展等因素，包括但不限于監(jiān)測目的、監(jiān)測方法、測點(diǎn)布置、監(jiān)測項目報警值、信息反饋制度等內(nèi)容。施工初期宜每天監(jiān)測一次，根據(jù)周邊環(huán)境、氣象信息等適時調(diào)整監(jiān)測頻率，若達(dá)到或接近報警值應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測。根據(jù)項目實(shí)際情況設(shè)置竣工后監(jiān)測時間。

5 結(jié)語

本文基于大連市新監(jiān)管場所建設(shè)項目工程實(shí)際，北側(cè)擋墻長達(dá)千余米，場地地質(zhì)情況復(fù)雜，對于地基承載力低的區(qū)域采用CFG樁加褥墊層地基處理，褥墊層厚度為500mm，對于地基承載力滿足要求的地方采取開挖后加筋土到底處理方法，局部高度達(dá)18m的超高加筋擋土墻采用三階多級設(shè)計，每階擋墻頂邊線間距為2.25m，采用土工布+土工膜的防滲設(shè)計，并對施工過程中重要質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行了簡要說明。本項目超高擋土墻的相關(guān)質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)，可供未來類似工程參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭豐勇，李賀.加筋擋土墻施工方法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（2）：42.[2]張飛，賈世林，朱玉明，等.臺階式加筋擋墻穩(wěn)定所需加筋力計算方法與影響規(guī)律[J].巖土力學(xué)，2021，42（11）：3079-3089.

[3] 張俊騰，楊祁，陳福全.加筋擋土墻的極限高度探討[J].福建建筑，2018（8）：74-77.

[4] 徐良杰.加筋土擋墻工作靜動承載性能及格柵側(cè)限蠕變特性研究[D].柳州：廣西科技大學(xué)，2019.

[5] 侯欣欣.超高擋土墻的設(shè)計及其工程應(yīng)用[J].建材世界，2010，31（6）：52-54，57.