加筋土挡墙设计与施工技术要点

摘要:内蒙古自治区呼伦贝尔市缓满国道主干线牙克石至海拉尔一级公路经过鄂温克旗大雁街区,设置互通立交,引道路基两侧单位较多,为减少征地拆迁,采用了加筋土挡墙工程技术。文章介绍了工程设计、结构计算方法及施工技术要点。

Abstract: Setting Interchange in highway Ewenki geese blocks, Yakeshi-hailar first class road,Huanman national trunk,Inner Mongolia Autonomous Region. Since there are more road embankment on both sides,in order to reduce land requisition and removal, a reinforced retaining wall engineering technology is adopted. This paper introduces the engineering design,structural calculation method and construction technique.

关键词:加筋土;挡墙;设计;施工要点

Key words: reinforced soil;retaining wall;design;construction points

中图分类号:TU22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0124-01

0引言

缓满国道主干线牙克石至海拉尔公路位于大兴安岭西麓呼伦贝尔草原,属于国家主干线公路网的一段,按一级公路标准建设,设计行车速度100km/h。该段公路是呼伦贝尔市第一条高等级公路。项目于2003年6月开工建设,2005年10月竣工通车。加筋土挡墙位于鄂温克旗大雁街区内,路基两侧单位较多,为减少征地拆迁,该段路基设置加筋土挡墙,桩号为K322+750～K323+230,全长480m,属大雁互通立交引道部分。

1加筋土挡墙

加筋土技术自20世纪60年代初问世以来,以其显著的技术经济效益,越来越广泛地应用于土木工程中,同时加筋土技术本身也逐渐地完善成熟了。它具有以下特点:①可以做成很高的垂直填土,从而减少占地面积。②面板、筋带可以在工厂中定型制造、加工,在现场用人工或机械分层安装。这种装配式的方法使施工简便、快速,可以节省劳力和缩短工期。③加筋土是柔性结构物,能够适应地基较大的变形,因而可用于较软的地基上。④造价低廉。据国内部分工程资料统计,加筋土挡墙的造价一般为普通挡墙的40%～60%。⑤排水通畅,不用设置专门的排水管,可用于砌竖缝的方式解决排水问题。

2工程设计及结构计算

2.1 工程设计①加筋土挡墙构造特点。加筋土是填土、拉筋、面板三者的结合体。填土和拉筋之间的摩擦力改善了土的物理力学性质,使得填土和拉筋结合成为一个整体。在这个整体中起控制作用的是填土与拉筋的摩擦力,面板的作用是阻挡填土塌落挤出,迫使填土与拉筋结合成为整体。加筋土挡墙一般由基础、面板、拉筋、填料和帽石五个部分组成。②地基处理。该段地质条件较复杂,土质为含砂低液限粉土,部分夹杂黑粘土层,土质不均匀,达不到设计地基承载力的要求,对基础采取换填1.0m砂砾处理。该地区最大冻深2.8m,为防止冻胀对加筋土挡墙产生破坏,将基础设在冰冻线以下,同时为防止基础冻拔,基坑采用砂砾回填,有效地控制了冻胀对加筋土挡墙产生的影响。③挡墙平面布置及断面结构。加筋土挡墙最高11.0m,平均高度6.5m,路基宽31.5m,靠近面板设置0.5m厚砂砾反滤层,兼作竖向排水。加筋体底部设置泄水管,作为水平排水。所有的面板竖缝均干砌作为排水通管。④面板。面板采用C25钢筋混凝土矩形槽板,分A型(490mm×990mm)和B型(490mm×490mm)两种尺寸,便于施工时错缝。面板内留穿筋孔。单块面板重量:A型板220kg,B型板108kg,方便人工直接安装。⑤筋带。筋带采用新型CAT30020B型钢塑复合筋带,此种筋带变形小,强度高。设计采用的筋带宽30mm,厚2mm,容许应力=80MPa,容许拉力为6kN,相应伸长率9kN,断裂伸长率

本结构采用如下设计参数:

石屑料强度指标:?准=37°,c=0;

石屑料压实标准:压实度95%;

筋带与填料间摩擦系数:非浸水时取f′=0.4,浸水时取f″=0.3;

地基承载力:[δ0]=0.5MPa。

2.2 结构计算加筋体筋带的断面积、长度以及加筋体的稳定性等,要通过加筋体内部、外部的稳定性分析确定。加筋体内部稳定性,按局部平衡法计算。规范要求的各项安全系数如下:①筋带抗拔安全系数kf=2.0;②筋带抗拔安全系数ks=1.0;③加筋体总体抗滑稳定系数kc=1.3;④加筋体抗倾覆稳定系数ko=1.5;⑤地基承载力要求:δmax0。

3施工技术要点

3.1 面板安装面板安装前,施工单位编绘全墙面板安装接工作图(示出伸缩缝处面板设置等),由中部向两端伸缩缝安装,用全站仪定位,挂线操作,并将外口用砂浆略垫高,使面板内倾1%。相邻面板的错位用低强度砂浆调整,严禁采用坚硬石子或铁片支垫;水平误差及前后错位应及时解决,不能安装几层后总调整。

3.2 筋带铺设在摊铺压实好的填料上的筋带设计长度处,用钢筋钉固定一根ф22钢筋,钢筋平行于面板方向,钢筋钉间距1.5m。将穿筋孔处的筋带用铁丝捆扎固定,成辐射状,另一端拉紧后用铁丝捆扎在钢筋上,保持筋带张拉松紧程度一致,不得有折曲、卷曲和重叠,验收合格后摊铺填料。

3.3 填料的摊铺与压实采用人工和机构相结合,用装载机将填料从一端堆起,人工整平至虚铺厚度,然后逐段推进,边堆料,边摊铺,严禁压实机械在筋带上,并保证摊铺机械缓速行驶,不得急刹车。填料应分层压实,其压实顺序从筋带中部逐步碾压至筋带端部,再压实靠近面板部位,机械压实距面板不得小于1m,并不得在未经压实的填料上急刹车或急剧改变运行方向。面板附近1m范围内用小型机械碾压或人工夯实。填料的压实度标准:距面板1m以外范围为95%,距面板1m以内范围≥90%。

4结语

①该加筋土挡墙工程于2004年6月20日开始面板安装,同年9月8日建成。工程质量达到设计要求,没有出现质量问题,保证了工程总体质量进度的要求。②通过该工程的建设,显示出加筋土技术在经济效益和技术效果方面具有独特的优越性,施工方便、快速、是一种比较新颖的土工结构。③在呼伦贝尔市公路建设中采用加筋土工程技术尚属首次。在实施过程中,施工单位精心组织,严格施工,确保了每一个环节的施工质量,获得了建设单位的好评。

参考文献:

[1]JTJ015-91 加筋土工程设计规范[S].北京:人民交通出版社,1991.

[2]JTJ035-91 公路加筋土工程施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,1991.

[3]高江平.土压力计算原理与网状加筋土挡土墙设计理论[M].