加筋挡土墙在公路工程中的设计与施工

2020-01-11李鹏杰

黑龙江交通科技 2020年2期

李鹏杰

(滦州市交通运输局,河北滦州 063700)

1 加筋挡土墙结构的应用优势和特点

利用工厂化生产对拉筋带和面板进行预制，利用人工或机械进行现场分层填筑，加筋挡土墙装配式施工技术具有快捷、施工简单、工期缩短、劳动力减少的优势；对填料无特殊的要求，可采用就地取材的方式，利用建筑垃圾、回填土、粉煤灰等作为工程填料；通过逐层回填并压实的工艺制作的柔性结构体具有较好的抗振动性，对地基变形能够较好地适应，可作为良好的抗振结构物，同进也适用于软土地基；具有造型美观，节省用地的特点，采用垂直砌筑的墙面板能够有效减少耕地占用，根据环境和相关设计要求，可对加筋土结构面板进行各种图案和造型设计，使其与桥梁、公路周围建筑物和环境保持协调一致，成为独特新颖的景观；与普通挡墙相比，此类结构具有造价低的应用优势，并且墙体越高，其经济性越明显。

2 加筋土原理分析

土体通常容易在外力作用或自重影响下发生倒塌或严重变形，在土体中沿应变方向进行挠性筋带材料的埋置，作为面板、拉筋带和填料构成的复合体的加筋体，筋带材料和土体之间因摩擦而增加了粘着性，使土体的力学性质得以有效改善。

在加筋土墙体结构中，外力所产生的侧压力和填土自重作用下，面板将承载的压力传递给拉筋带，拉筋带被土体紧固，筋带与填土之间的摩擦阻力使其无法从土体中拔出，因此增加筋带材料的强度，就能使摩擦阻力提高，并达到不产生滑移的强度条件，通过加筋带使土体力学性能提高并得到改善，形成能够对承载自重和外力的结构体。

3 加筋挡土墙设计

3.1 结构内部稳定性验算

筋带所承受的拉力通过荷载、水平间距以及垂直间距的情况进行计算；筋带的抗拉强度通过筋带的容许拉应力进行验算，如无法满足抗拉强度，需要采用更高强度的筋带进行更换或对筋带数量进行增加，直到强度达到相关强度设计要求；对筋带的抗拔稳定性通过筋带的宽度、长度等进行验算，当不能满足需求时，需要增加筋带数量或筋带长度，或者用摩擦系数大的填料进行更换，需要重新进行验算，直到达到设计强度要求；对筋带进行适当调整，使其更利于施工开展和进行。

3.2 结构外部稳定性验算

加筋土挡墙结构的加筋体主要采用梯形布筋和矩形布筋两大类，其计算方法和内容与重力式挡墙相似或相同。

4 施工工艺

4.1 基础工程

基础工程主要包括测量放线、基槽开挖和处理、基础浇筑。在开挖前需要对标示的开挖线进行详细测量和定位；根据设计要求进行挖掘并达到设计标高，槽坑边缘一般小于底面平面尺寸30 cm，并进行排水、防水处理；对于风化岩石的地基基础，对风化部分应先进行清除；若为粘性土、砂性土、碎石土等土质时，应进行夯实整平；若是未风化的岩石，需要对岩面进行凿平处理，台阶长度一般大于3 m，宽度一般要大于0.50 m，其宽高保持一定的比例；当地基承载力不足时，需要采取相应的措施予以提高，使其满足相应的设计强度要求；混凝土浇筑是加筋土挡墙结构的基础，需要在浇筑时对基础顶面标高进行控制。

4.2 面板预制

面板预制需要保证易于安装、方便运输、坚固美观；利用混凝土和钢筋混凝土进行面板预制，其强度应高于C20；利于钢模对工程面板进行预制，面板尺寸应符合相关设计要求；面板应确保尺寸准确、内实外光、表面平整，不能出现啃边、掉角、翘曲以及露筋等现象；面板的种类和尺寸规格应进行控制，外棱角和尺寸对面板安砌时的难度造成影响，同时也影响结构外观，以及解决接缝处漏沙或面板应力分布不均匀的情况；面板尺寸对砌成的墙面整体性造成直接影响，尺寸越大，整体性越好，施工速度越快，侧向变形也较小，但增加搬运和安砌方面难度。

4.3 面板安砌

面板的安砌流程主要为；面板外缘线利用经纬仪在条形基础上进行操作，在曲线部分利用加密画线点进行处理；在外缘线上进行定点确定，并进行水平测量，分割时按照板长画线进行操作，对板基底进行整平；从变开缝开始进行安装，再向两边延伸；采用M7.5或M5的水泥砂浆在安砌时进行勾缝和调平；采用机械或人工按照相关要求的坡度和垂度进行吊装和安砌，应防止面板出现外倾；利用砂浆进行水平误差的调整，严禁使用铁片或石子进行支垫；在小于0.3 cm范围内的面板误差，可利用碎石或回填砂砾石进行处理。

全墙基线的设计要求得以保证的关键在于第一层面板的安砌，在基础面上进行面板外缘线上标画，通过经纬仪器进行控制，并应在完成后进行复查。