分析挡墙加筋土挡墙在京石二通道中运用

论文导读：
摘要：阐述加筋土挡墙在京石二通道项目的施工工艺和过程控制点，旨在更好的推进加筋土挡墙的推广，指导和提高以后类似工程的施工进度和质量。
关键词：土工格栅 加筋土 挡墙

一、情况介绍

1、工程概况

京石二通道高速公路工程第13标，位处房山区长沟镇和大石窝镇，在K37+500处上跨云居寺路后，倚云居寺路并行向西，两条路的净间距最大处约2m。
为了保证高速公路的技术指标，也为了不对原有云居寺路改线，并保证原有的排水系统不受影响，京石二通道在离云居寺路最近的K37+736-K38+120段，增设加筋土挡墙，墙高4-9m不等。
详见图1加筋土挡墙典型断面
图1加筋土挡墙典型断面图

2、受力分析

加筋土挡墙的验算同重力式挡墙的验算，即将加筋范围内的土体作为一个刚性体，验算墙的抗水平滑移、抗倾覆和地基承载力。
其中，抗倾覆验算需要保证，作用于加筋体的合力，作用于加筋体中部三分之一段内；地基承载力根据修正后的太沙基公式求极限承载力，并考虑合力的倾斜作用。
墙体内部稳定性验算参考《公路路基设计规范》JTG D30-2004的局部平衡法。

二、施工工艺

加筋土挡墙的施工工艺见图2

图2加筋土挡墙施工工艺

三、过程控制

一）基础施工
第一：基础的埋深一般不小于1m，并且要满足设计对地基承载力的要求；如果达不到，则需要采用三相土工格栅加碎石垫层的方式进行地基处理
第二：加筋土挡墙的地基由于岩层不同，基坑底标高存在高差时，混凝土条形基础的厚度在满足设计的厚度的前提下，必须要保证相邻的基础的高差满足模块的模数要求。
二）底层模块
所谓的底层模块，就是加筋土挡墙条形基础上面的2层模块，底层模块的顺直度是确保整个墙面的竖直度和墙体线形的关键。
安装前首先将条形基础清理干净，每5m设一中线控制点，在清洁的条形基础上准确的画出面板外缘线，条形基础与底层模块之间用砂浆找平，面板水平误差不大于10mm，由现场人员用水平尺复核，相邻上下层间错峰安装。
三）土工格栅
加筋土挡墙的格栅采用单向格栅，主要的技术指标见表1
表1 单向格栅技术指标表

1、铺设土工格栅的土工格栅除了需要严格按照设计图纸要求的位置、方向和长度进行铺设外，在裁剪时，格栅的末端横向必须保留一整排至少60mm长的纵向肋条。
2、卡在模块的格栅端部，保留约100mm的肋条纵向长度，保证上层模块的榫头能压住格栅肋条，且保留的格栅肋条不能露出墙面。
3、裁剪好的格栅端部放置于地层模块的凹槽内时，纵向用格栅连接件卡住相邻格栅横档，并保证连接件卡住每个网孔。
如果有需要，可将连接件分开。将连接件整齐的定位在模块的凹槽内，裁剪的格栅肋条端朝外。

4、为了保证加筋范围的土体成为一个整体，土工格栅必须拉紧，并与地基密贴。

在土工格栅永久固定之前，采用自制的张拉器（钉耙）绷紧土工格栅并临时固定，再按照设计要求，每单幅土工格栅用不少于2个U型钉进行固定。
如果土工格栅长度大于8m，除了格栅末端的固定锚钉外，沿土工格栅纵向每3m增加2个U型钉，保证填土工格栅的平整和稳定。
四）填料摊铺
墙体内填料采用碎石土，每2层模块填筑一层。为了保证填土过程中，土工格栅保持平整，不起褶皱，先从土工格栅中部位置填起，再填筑土工格栅末端位置，最后填筑土工格栅墙体一侧。
在墙面和回填土之间设置一层30cm厚的碎石排水层，填土时预留出排水层的位置，等墙后填土压实后再填排水层。
每层填料的压实厚度，按照设计的格栅间距填筑，并保证压实面的平整度，以利于土工格栅的铺设。
为了保证施工设备部损坏土工格栅，禁止任何设备直接在土工格栅上行走，土工格栅上的填土厚度至少有15cm厚时，才能允许设备在填料上行走。
五）填料碾压
碾压顺序和填料摊铺顺序一致，用单钢轮压路机（轻型）第一遍先压土工格栅中部，再压尾部，最后墙面侧；
在墙面1m范围内，包括30cm碎石排水层，用单宽质量不大于1300kg或总质量不大源于：标准论文格式范文www.7ctime.com
于1000kg的振动盘压实机碾压成型。
六）墙体砌筑
底层模块和土工格栅铺设完成之后，就是重复以上的步骤，直到设计标高。
需要注意的是，为了论文导读：
保证墙体的竖直度，和防止填料压实时墙面板外倾，在安装模块时，向内预留1%作为墙面外倾的预留度。
为了防止相邻两层模块错位，每层模块之间使用砂浆干料找平固定。并且在墙体外每5m设一标杆，每层用垂球挂线核对，每三层使用仪器测量标高及轴线，发现偏差及时调整。
七）压顶混凝土
当墙体达到设计标高时，顶层模块与下层模块浆砌，并且需要保证顶层模块下铺设一层土工格栅。
考虑到墙体与路基的协调性，墙体顶层模块上根据道路纵坡，浇筑墙体压顶混凝土，混凝土的具体厚度根据现场实际情况调节，以满足设计高程为准。
八）线形控制
对于直线段部分，墙体模块可以根据放样点位和高程控制线形；并且所使用的墙体模块可以自适应最小3m半径的曲线。
当挡墙结构线形转弯半径较小时，可根据现场要求，对模块进行切割使其达到最佳吻合效果。

四、加筋土挡墙的特点

一）优点

1、解决占地问题

能够减少高填方路段占地，降低公路的总体造价；
市政工程，也在保持原有交通的情况下，完成新路的修建；
2、美观
加筋土挡墙采用预制模块，从视觉上加强了道路的美观；

3、就地取材

墙后的填料，可以充分利用当地材料，减少土石调配的工程量。
二）缺点
1、土工格栅的铺设、模块的砌筑以及墙后的填料摊铺压实，对施工的技术要求较高，并且施工工序相对繁琐，特别是在平曲线和较大纵坡段落，施工进度较慢；

2、加筋土挡墙与排水工程和交通工程等的配套设施，需要设计的更加详尽，避免相互冲突。

三）施工中注意的问题

1、墙体后尽量采用透水材料，并做好相关的道路临时防排水措施；

2、土工格栅，需要注意材料的设计强度的取值，选用满足设计规范的蠕变实测强度，并考虑相关的折减系数；

3、土工格栅的铺设过程中，务必确保格栅的张力控制；

4、加筋土挡墙与立交桥结合部位的处理，是墙体成败的关键。

五、结束语
随着国内高速公路和市政道路的发展，以及人们审美观念的提高，普通的浆砌片石挡墙和混凝土挡墙将不能满足社会的需要，加筋土挡墙势必会成为新型的结构形式，在我国的工程建设中发挥更加重要的作用。
参考文献：
［1］周志刚、郑健龙.公路土工合成材料设计原理与工程应用
［2］JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准
［3］土工合成材料工程应用手册
［4］JTG D30-2004，公路路基设计规范
［5］京石二通道（大苑村-市界段）高速公路工程第13标段施工图设计