土工格栅加筋土挡墙在某高填方阵地平台中的设计与应用

【前言】土工格栅加筋土挡墙在某高填方阵地平台中的设计与应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。本工程位于天津海滨地区，场地属第四系冲积、海积地貌单元，沉积了巨厚的淤泥质粘土和粉质粘土地层， 抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.15g，特征周期值为0.45s。场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅲ类，土力学强度较低，不能...

摘 要：本文简要介绍了某高填方路堤型阵地平台，在地基土力学强度较低，不能满足路堤堆土对地基的强度和变形要求，采用土工格栅加筋土挡墙进行处理的设计难点和施工工艺；与石砌重力式挡墙进行简要经济分析比较，对土工格栅加筋土挡墙在填方路堤工程中的推广应用具有实际意义。

关键词：地基处理；平台设计；土工格栅；加筋土挡墙；质量控制；经济比较

economic comparison

1.概况

1.1地质条件

本工程位于天津海滨地区，场地属第四系冲积、海积地貌单元，沉积了巨厚的淤泥质粘土和粉质粘土地层， 抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.15g，特征周期值为0.45s。场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅲ类，土力学强度较低，不能满足路堤堆土对地基的强度合变形要求，必须进行地基处理。

场地上部土层地基承载力特征值fak（kPa）及压缩模量平均值Es0.1-0.2（MPa）列于表一。

该平台原设计采用浆砌块石重力式挡墙，但由于地基承载力低，需增加扩大基础；由于该地区石料来源十分困难，方案比选后采用双向土工格栅进行地基处理，采用单项土工格栅加筋土挡墙对平台及坡道堆土处理，采用土工格栅加筋反包对周边坡面进行绿化处理。检测结果表明，加固处理的地基达到了预期的效果。

土工格栅加筋结构，是在回填土中加入土工格栅，是近年来国内外在路基支护工程中应用广泛的一种新型结构，具有高强度、耐腐蚀、抗老化、低蠕变、稳定性好、抗震性能强等优异性能。尤其是土工格栅加筋支挡结构为柔性的，较之传统的如重力式挡墙等能更好地适应地基变形，因此，对不良地基处理，尤能显示优越性。

2.施工过程

2.1施工准备

（1）选择填料。由于地处海滨，雨季施工，填土含水量大，不利压实。选用建筑渣土，减轻土体对地基产生的压力，渣土与填土比例为4：3。

（2）选择优质筋材。加筋土挡墙所用土工格栅应具备如下要求：

1）原材料为高密度聚乙烯（HDPE）单向土工格栅。由于高密度聚乙烯单向土工格栅肋条的平行性，决定了加筋体内不存在应力集中，使加筋挡土墙的高度增加。

2）碳黑的含量≥2%，粒径20纳米左右且分布均匀。碳黑的含量影响格栅的抗拉强度。

碳黑颗粒过大，碳黑的间距增大，紫外线将直接影响到深层的聚合物，导致格栅深部位的聚合物性能由于紫外线而破坏，从而降低格栅的强度及抗老化性能。

碳黑在聚烯烃中分散的非均匀程度，将会削弱格栅肋条的受力截面，导致格栅肋条截面产生局部集中应力而破坏。

3）格栅应具有较强的抗蠕变性能。蠕变是指材料在一定温度范围、恒定荷载条件下的慢性变形行为。格栅的蠕变极限强度（即格栅的长期蠕变强度）是指格栅抵抗受载作用而产生慢性变形破坏的能力。聚乙烯的密度越高，分子量越大、分布越窄，其抗蠕变性能就越好。

（3） 施工机械：振动压路机（18t）、推土机、挖掘机各1台，自卸汽车9台，以及蛙式打夯机2台。

2.2施工工艺

（1）地基处理：将平台、坡道堆体底部周边向外2m范围为处理范围，处理深度地表下1.5m，铺筑3层双向土工格栅（EG2020、EG3030），每50cm铺筑一层，回填大粒径渣土，振动压路机重叠碾压不少于8遍。

（2）平台、坡道堆体：平台、坡道堆体及挡墙选用高密度聚乙烯（HDPE）单向土工格栅（EG65R、EG65R、EG90R、EG130R）及连接棒。墙面坡度按70±3O进行严格控制。

（3）土工格栅连接和铺设

1）根据设计加筋材料的长度进行下料，用高密聚乙烯连接棒将挡墙边部反包的土工格栅与台体面土体中预埋的土工格栅连接起来。

2）采用自制格栅张紧器将土工格栅拉紧， 并用U 形钉将土工格栅固定在压实的土层中。

（4）填料的摊铺与压实

施工前进行击实试验，以确定最佳含水量，并做试验段，以确定压实遍数和分层厚度。碾压时，先从筋材中部向筋材尾部碾压，然后再由中部向墙边碾压，靠近台面边1.0m范围内严禁用重型机械碾压，宜改用蛙式打夯机人工夯。

3.施工质量控制

（1）优选材料。土工格栅选购时应有生产厂家的试验报告和产品合格证，材料至现场后必须做拉伸、变形等试验。

（2）加筋土填料一般采用透水性强的砂性土，当无砂性土时，应通过试验确定其它材料如稳定土、工业废渣等。

（3）基础开挖后，要做好基础的排、防水工作，避免基槽被水浸泡降低承载力。

（4）土工格栅务必拉紧，不得扭曲、重叠、有接缝，且张拉松紧程度应一致。

（5）填料在碾压前要进行击实试验，并严格控制填料的分层厚度。

4.工程造价比较

浆砌块石重力式挡墙与土工格栅加筋土挡墙的工程造价分析对比见表三、表四。

5.结语

（1）土工格栅加筋土挡墙属柔性结构物，比重力式挡墙更能适应地基轻微变形，在不良地基处采用具有结构上的优势。

（2）重力式浆砌块石挡墙其圬工体积大，造价较高，对石料紧张的工程来说，土工格栅加筋土挡墙具有经济上的优势。

（3）土工格栅加筋土挡墙造型美观，低碳环保，作为城市人文景观，具有很好的社会效益。

综上所述，土工格栅加筋土挡墙在处理软基条件下的高填方筑体的可行性是毋须置疑的，对环境保护和节约能源均是有利的，所产生的经济效益和社会效益是可观的。本工程投入使用四年多的实践证明，筑体很稳定，得到了建设单位及使用单位的认可。文中的技术参数、工艺流程等仅供同行参考。

参考文献

[1] JTJ 015-91.公路加筋土工程设计规范[S].

[2] JTJ 035-91.公路加筋土工程施工技术规范[S].

[3] 陆士强等.土工合成材料应用原理[M].北京：水利电力出版社，1994.