加筋土挡墙的应用

　　加筋土挡墙是由面板、拉带和填土组成的加筋土体以承受土侧压力的挡墙。加筋土挡墙的作用原理可以解释为：在加筋土结构中，由填土自重的外力产生的土压力作用于墙面板，通过墙面板上的拉筋连接件将此土压力传给拉筋，企图将拉筋从土中拉出。因此，只要拉筋材料具有足够的强度，并且与土产生足够的摩擦力，则加筋的土体就可以保持稳定。
　　1 加筋土挡墙在国内外的应用发展情况
　　该技术由法国工程师享利?维达尔（Henri Vidal）在模型试验中发现，当土中掺有纤维材料后，其强度可明显提高，据此提出了加筋土的概念。并于1963年首先公布了其研究成果，提出了土的加筋方法和设计理论。法国于1965年在比利牛斯山的普拉聂尔斯修建了世界上第一座加筋土挡墙。1967―1968年在法―意高速公路上将大量的传统结构改为加筋土结构，墙的最大高度达23m.因此，有人将加筋土与钢筋混凝土结构一样称之为“造福人类的复合材料”。
　　随后日本、美国、加拿大及欧洲各国得到大量的推广应用。理论技术日趋成熟，应用领域也由公路挡墙的发展应用到桥台、护岸、堤坎、建筑基础、铁路路堤、码头、防坡堤、水库、尾矿坝、储仓及库用设计等多个领域。
　　经过近30年的研究和应用，加筋土结构在我国的应用领域越来越广，墙高和规模也都在不断地创造着新的纪录。而且从1991年交通部制度颁布我国第一本加筋土结构规范（《公路加筋土工程设计规范》JTJO15―91）以来，国家及相关部委也分别制订并颁布了相应的标准、规范。1999年初，国家正式颁布了《土工材料应用技术规范》（GB50290―98），铁道部在《铁路路基支挡结构物设计规范》中加入了加筋土工程的有关条文和内容。交通部制订和颁布了《水运工程土工织物应用技术规程》（JTJ/T239―98），水利部制订和颁布了《水利水电工程土工全盛材料应用技术规范》（9SL/T225―98）和《土工合成材料测试规程》铁道部制定和颁布了《铁路路基土工合成材料应用技术规范》（TB10118―99），另外，国家标准《土工合成材料产口标准》及交通部新制订并含有加筋土墙相关章节的《公路挡墙设计与施工技术规范》都即将颁布。这对我国加筋土技术的推广应用将起到强有力的推动作用。
　　2 加筋土结构与衡重式结构经济分析、比较
　　2.1 加筋土结构
　　2.1.1 设计依据：
　　2.1.1.1 《公路加筋土工程设计规范》（JTJ015―91）
　　2.1.1.2 《公路加筋土工程施工技术规范》（JTJ035―91）
　　2.1.2 结构型式　　挡土墙采用治肩式加筋土结构，现浇砼条形基础，预制安装钢筋混凝土面板，加筋带采用“永固”CAT3002OB钢塑复合拉筋带，填料就近采用砂性土。（r=19KN/立方米）。
　　2.1.3 加筋土挡墙结构经济分析表（每延米）n=11.0m.
　　2.2 衡重式挡土墙结构：
　　2.2.1 结构形式及力学指标：
　　挡土均采用衡重式浆砌片石墙身，C15砼路缘带，墙高11.0m填料采用卵石土。物理力学指标：C=40.r=19KN/m3f=0.4=400KPa 
　　2.2.2 衡重式挡土墙结构经济分析表（每延米）
　　3 加筋土工程施工中几个应着重注意的问题
　　加筋土工程的施工与传统的挡土墙施工和桥涵及房屋施工相比，其施工简单，但往往不受到重视，仅把它当作一般填方施工，从而导致施工质量低劣，往往达不到“合格”的验收标准，有的还出现严重的工程质量事故。以下几个方面应在施工中特别注意：
　　3.1 基础处理问题。加筋土工程一般都置于土基上，而面板基础一般都进行了处理，这就导致面板和筋床基础不相同而发生不均匀沉降。常用的有片（碎）石垫层，或用灰土加固处理等，效果较好，造价也低。
　　3.2 关于内摩擦角C值的问题。施工时首先应对所使用填料内摩擦角进行土工实验实测，看与设计的值是否相符，若与设计不符合应告知设计单位修改设计，或者改良填料使之达到设计要求值。内摩擦角是加筋土工程设计中一项极为重要的设计参数，它对筋带的长度和数量有直接影响，对挡墙内、外部稳定验算也有着重要的影响。而在设计阶段，一般都难以对填料的值进行实测，往往采用设计规范推荐值进行设计。若实际填料值与设计要求相关较大，往往会出现工程质量事故。不仅填料差的如此，就是填料好的碎石土，砂卵石也难逃厄运。
　　3.3 压实厚度及密度问题。应按施工规范和设计要求，严格分层压实。压实厚度应在现场设明标志，违者予以处罚。密实度逐层检测，未达到要求必须坚决返工。特别是级配较差的砂卵石，碎石土的压实及检测均较困难，根据实践经验，提出辗压遍数要求是必要的。在工程实践中，分层厚度过大，密实度达不到要求可以说是通病，其后果虽然挡墙不一定会垮，但出现过大的沉降量，引起面板倒向不均匀，破坏了加筋土外形美观的形象，或发生工程事故。
　　3.4 填料的横坡问题。几乎被大多数施工单位忽视的一个重要问题。施工规范规定填料有3%的横坡，其作用是利于施工中不积水，更重要的作用是减少面板与填料发生不均匀沉降引起的附加压力。
　　3.5 施工排水问题。加筋土施工主要是土方回填，施工排水尤为重要。一是降雨应采取常规措施予以遮盖或及时排走，二是如有地下水应采取盲沟或滤水管即时排走。施工排水不好而产生的严重后果有：土中含水量大而达不到设计要求的密实度；造成填料饱和（尤其是粘土），其值降低，侧压力成倍增加，承载力降低，引起过大的面板变形。
　　3.6 筋带与面板连接问题。国内加筋土工程的筋带与面板的连接常用以下二种方式连接。这二种方法存在重大隐患。一种是面板预埋钢拉环，筋带直接从钢拉环中穿过折回即完成连接。其隐患是钢筋直径太小，一般12―16mm.筋带穿过弯曲半径太小，筋带受力集中，易破损断裂。解决的办法是在钢拉环上设专用的高强度塑料套管。其直径为25―40mm，这样既增大了弯曲半径又解决了钢环腐蚀问题。
　　另一种是面板预留砼孔。筋带从其预留孔中穿过折回完成连接，其存在隐患是预留孔不圆滑光洁对筋带损伤很大。解决的办法可采用在筋带与孔接触部分垫砂浆或垫其他塑料、橡胶、土工布等。筋带与面板连接，这样的施工往往被人忽视而导致严重的后果。
　　因此，加筋土工程虽然施工简单，但若不重视上述几个关键环节，就容易产生质量事故。
　　4 结束语
　　加筋土挡墙，以经济角度分析优于衡重式挡墙结构，且施工简便，尤其对于缺少片石材料的平原地区，经济性更为突出，可见加筋土挡墙在我们河南地区将会更广阔的发展前景。