張邵勝
摘 要: 自1965年法國工程師Vidal提出現(xiàn)代加筋土概念后,加筋土技術以其顯著的技術經濟效益,已廣泛應用于公路、鐵路路基、邊坡、擋土墻工程等。加筋土擋墻是由墻面板、拉筋、填土、地基以及其它附屬結構組成的,是一個各組成部分相互影響相互作用的綜合受力體,通過它們之間的協(xié)調作用,發(fā)揮各自材料的優(yōu)勢,改善了擋土結構的性能。為此,本文在充分了解加筋土擋土墻作用原理的基礎上,結合具體工程案例,對公路工程施工中加筋土擋土墻的應用進行了分析與探究。
關鍵詞: 加筋土擋土墻;公路工程;工程案例;作用原理
一、加筋土擋土墻作用原理
加筋土擋土墻一般由帽梁、墻面、基礎、拉筋、填料及排水系統(tǒng)構成。拉筋與填料交替鋪設而成的復合體稱之為加筋體。加筋土擋土墻能夠解決高填方道路占地大的問題,相較于常規(guī)處理方法,如樁板墻、鋼筋砼擋墻等,具有工程造價低、施工簡便、結構外型美觀的顯著優(yōu)勢,在高填方邊坡處理中得到了廣泛的應用。加筋土的基本原理存在于筋-土之間的相互摩阻粘結之中,這種粘結一方面約束了加筋土體的側向位移,提高了加筋土體的自立穩(wěn)定性,同時,又平衡了滑動土體所產生的側向土壓力,提高了加筋土體的內部穩(wěn)定性;另一方面,這種粘結使被加固的土體形成了一個整體穩(wěn)定性和整體剛度較高的類似重力式墻的復合體,以抵擋加筋體后方的填土側壓力,確保了加筋土墻的外部穩(wěn)定。
二、工程案例
某公路工程K68+700 —K86+033.346段,總長度為17.333346km。路基為其整條線路的主要施工對象,14.883km為其長度,在整個路線長度中其所占比例高達85%左右。本段共有180m加筋擋土墻,C30墻式護欄為墻頂護欄類型。
1、地質情況。其地質結構為構造剝蝕侵蝕丘陵—河谷地貌區(qū),出露地層為白堊系粉砂巖、細砂巖及礫巖。
2、水文情況。因大氣降水直接對該路段內河流流量的多少造成極大的影響,在降雨較多的月份,如6—8月,往往為洪水期。則冬季可看做是枯水期,因可溶碳酸鹽分布其中,巖溶發(fā)育,地表徑流極為缺乏,地下徑流較為通暢,具有良好排泄環(huán)境。
三、公路工程加筋土擋土墻施工流程
1、測量放樣
對擋土墻基座軸線、邊樁進行精確測定,且根據(jù)地形實際情況進行樁數(shù)的增添,當控制樁測定后需進行護樁設置,保證施工過程中擋土墻具有精確地位置。要求向施工現(xiàn)場引入所需準備點,對基坑開挖深度加以嚴格控制。
2、開挖基坑
通過人工與機械結合的方式進行基坑開挖施工,要求遵循基坑底的設計要求,如尺寸、類型等進行開挖施工。當?shù)刭|較為松軟時,為避免失穩(wěn)現(xiàn)象產生于墻身上部位置,應選取跳槽法進行基坑開挖施工,當開挖深度滿足設計規(guī)定時即可進行整平、夯實施工。如需換填基底土質,應在監(jiān)理人員允許的情況下將軟土挖去,隨后選取質量良好的填料一層一層地進行夯實,與原基坑寬度相比,換填層基坑寬度應多出一些,可多出1m以上?;娱_挖不僅要與設計施工規(guī)定相符,還需對基坑邊坡是否穩(wěn)定加以充分思考,且嚴格遵循設計圖要求進行擋土墻放坡?;拥自谒幌路綍r,開挖后需將水及時排除,避免對基底造成嚴重損壞。
當挖掘機開挖深度達到標高30cm以上,此時可選取人工方式進行基坑開挖施工,避免超挖現(xiàn)象出現(xiàn)?;娱_挖至施工規(guī)定位置后,需對基底進行有效處理,避免裸露時間過長,降低地基承載力,同時,還應做好地基承載力檢測、斷面集合尺寸復驗。
3、基礎處理
當局部地基承載力與設計規(guī)定不符時,需進行換填施工,選取的材料一般為碎石等,進而對基礎承載力有效提升。回填施工需一層一層地進行夯實、整平,且確保其寬度符合施工要求。在相同段落內,如地基條件差需做好補強工作,避免不均勻沉降地出現(xiàn)。擋土墻基礎選取的材料為C20片石混凝土,相隔15m進行伸縮縫、沉降縫設置,且確保其具有平整的表面。
4、墻體施工
根據(jù)擋墻墻面傾角的多少,進行臨時模架的設置,且做好拉線工作。在使用土工格柵前期需做好測試工作,確保其性能與施工規(guī)定相符。要求隔離存儲土工格柵,防止風吹雨打,且在既定規(guī)定時間內用完。在土工格柵鋪設前,應對其下層填料標高、平整度等進行詳細檢查。鋪設施工中,應對各個填層標高、坡率進行嚴格控制,拉筋回折后和受拉筋同時固定。水平鋪放第一層格柵,并垂直于墻面,通過U型釘將其尾部在墻底進行固定,反包段在墻外面進行臨時放置,相近2個格柵不存在搭接現(xiàn)象。選取打包機把裝有土壤、草種的網(wǎng)眼袋封口,網(wǎng)眼袋位置需通過拉線進行控制,堆放應具有整齊性,裝有草種的一段需與擋土墻外側相對。60cm為格柵豎向間距,可適當調節(jié)最上層格柵間距,確保在格柵上控制路基基層位置,5到12m為加筋長度,1m為反包長度。
筋材沒有填料覆蓋時不得有施工機械通行,需將0.2m厚填料覆蓋于拉筋上,才能通行機械車輛。將碎石反濾層(30cm)設置到墻背位置,且將縱向軟式透水管設置到底部位置,進行滲水收集,相隔2m進行三通PVC管設置,以此將集水排出,排水孔和地表之間的高度距離需設置在30cm以上。
選取土質、土石混填料,35°以上控制內摩擦角,10cm以下控制粒徑大小,不得使用有機質土或高液限黏土,壓實度應等同于路堤填筑施工規(guī)定,且不得選取羊角碾,如大型機械無法碾壓施工位置,應選取人工的方式進行壓實,鋪設前需整平、碾壓下承層,必須在15mm以下控制平整度。
碾壓機械施工方向需與擋墻水平方向平行,碾壓遍數(shù)的多少,應與碾壓機械、填料性質等相結合進行確定。相鄰段碾壓重疊寬度為30%輪寬,第一遍不得選取振壓方式,應以輕壓為主。碾壓施工順序為由格柵中部逐步碾壓到期尾部,隨后向擋土墻墻面進行碾壓施工。
在完成鋪筑工作的網(wǎng)眼袋或壓實后的填料上反包放置于外面的反包段格柵,隨后鋪放第二層格柵下料施工,通過連接棒連接第一、二層格柵發(fā)包段,通過張拉鉤將拉力施加到上一層格柵自由端,連接棒位置需拉緊受力,最終達到墻面反包段格柵受力繃緊。選???Φ6鋼筋進行張拉鉤制作,1m為其長度,通過2人一起進行格柵張拉,且各拉一個張拉鉤。在上層格柵自由端通過U型釘固定格柵,隨后將張拉鉤松開。
5、擋土墻墻頂施工
填料壓實度符合施工規(guī)定后,壓頂可選取C20混凝土,在擋土墻壓頂混凝土強度在75%以上時,可進行C30鋼筋混凝土澆筑,避免對護欄座、護欄產生撞擊。在1:1制作平臺上加工制作鋼筋,為了確保安裝拱墻鋼筋便捷,可選取搭接連接方式進行連接。在澆筑防撞護欄座、護欄混凝土前,需鑿毛壓頂混凝土,且做好清理工作,選取插入式振搗器進行混凝土澆筑、振搗,振搗到混凝土停止下沉,沒有氣泡出現(xiàn)位為止。
四、結束語
綜上所述,加筋土擋土墻作為一種新型的筑路技術,因其特有的優(yōu)勢被廣泛應用到公路施工中,其不但能夠增強地基的承載能力,而且能夠提高公路的穩(wěn)定性和安全性,在公路工程中發(fā)揮著不可忽視的作用?!?/p>
參考文獻
[1]建文,鄭清君.青藏鐵路高原濕地路基加筋土擋土墻施工技術[J].隧道建設,2013,19(2):100-204.
[2]李寶金,齊偉,印建文,等.淺談加筋土擋土墻施工的工藝質量控制[J].西藏科技,2013,20(6):109-114.
[3]陳洪.加筋土擋土墻在公路施工中的應用[J].道路工程,2012,20(21):53-55.
[4]林洋,張棟.公路路堤施工中土工格柵加筋擋土墻技術的應用解析[J]. 山東工業(yè)技術. 2016(08).
[5]吳園園.土工格柵的加筋機理及加筋擋墻變形研究[J]. 公路與汽運. 2013(05).endprint