李承海

(廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州　510060)

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土工格柵加筋土擋墻在建筑邊坡中的應(yīng)用

李承海

(廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510060)

摘要:結(jié)合某工程的地質(zhì)條件，確定了加筋土擋墻的邊坡整治方案，根據(jù)土工格柵加筋土擋墻的工程特性及作用機(jī)理，介紹了其設(shè)計(jì)方法與施工工藝，經(jīng)實(shí)踐證明，土工格柵加筋土擋墻取得了良好的實(shí)施效果。

關(guān)鍵詞:土工格柵，加筋擋土墻，邊坡，地質(zhì)條件

土工合成材料相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋、水泥和木材，是一種新型材料，工程師在巖土開發(fā)設(shè)計(jì)中將之布設(shè)于土體之中或填筑土層之間，可以發(fā)揮其加筋、防護(hù)、排水、隔離、過(guò)濾等功能，從而解決巖土工程中涉及穩(wěn)定、變形等方面問(wèn)題。作為土工合成材料之一的土工格柵在工程中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)工程而言，土工格柵應(yīng)用于工程中具有簡(jiǎn)單快捷、經(jīng)濟(jì)適用的效果。本文介紹土工格柵加筋土擋墻在丘陵臺(tái)坎地形中應(yīng)用。

1　工程概況及地質(zhì)條件

1．1工程概況

場(chǎng)地原始地形地貌為斜坡與沖溝，在斜坡臺(tái)坎上除了新建一座4層辦公樓外，還需要對(duì)辦公樓東側(cè)斜坡進(jìn)行整治，斜坡高差8．0 m～10．0 m。

1．2地質(zhì)條件

場(chǎng)區(qū)原始地形地貌為斜坡與沖溝，斜坡高差8．0 m～10．0 m，斜坡坡度30°～35°，坡體前緣為農(nóng)田及苗圃，臺(tái)坎地形，臺(tái)坎平臺(tái)寬度10．0 m～20．0 m，坎高2．0 m～3．0 m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查及鉆探結(jié)果，場(chǎng)地自上而下分布以下巖土層:

①第四系全新統(tǒng)人工填土層:紫紅色，為新近填土，填土成分為開山土石，主要由砂巖石塊和粘性土組成，厚度1．0 m～8．5 m，局部厚度達(dá)10．0 m。

②第四系殘坡積層:巖性為粉質(zhì)粘土，紫紅色，黃褐色，可塑偏硬塑，含少量未完全風(fēng)化的砂巖石塊，粒徑2．0 cm。該層厚度1．0 m～2．0 m。

③白堊系白龍組碎屑巖:巖性組合為粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖，分布廣泛，局部陡坎處量測(cè)巖層產(chǎn)狀為280°∠4°，為逆坡近水平沉積。青灰色，灰白色，中風(fēng)化為主，少量強(qiáng)風(fēng)化。

各巖土層基本物理力學(xué)指標(biāo)見表1。

表1　各巖土層基本物理力學(xué)指標(biāo)表

1．3支擋方案選擇

本工程對(duì)比了坡率法、扶壁式擋墻、樁板式擋墻、加筋土擋墻整治邊坡的經(jīng)濟(jì)性、安全穩(wěn)定性及各自實(shí)施的優(yōu)缺點(diǎn):由于坡率法比較經(jīng)濟(jì)，場(chǎng)地原擬定該方法進(jìn)行邊坡整治，但坡率法實(shí)施時(shí)需涉及占地問(wèn)題，故未采取該方法。扶壁式擋墻及樁板式擋墻技術(shù)可靠，占地少，整體穩(wěn)定性好，但造價(jià)偏高，故也未采取該方法。最后確定了加筋土擋墻作為本工程邊坡整治方法，加筋材料采用性能較為可靠的土工格柵。

2　土工格柵工程特性及作用機(jī)理

土工格柵是在擠壓成型的聚合物板上沖孔，再在拉伸機(jī)上單項(xiàng)或雙向拉伸，促使分子定向而形成帶孔的平面板柵，具有拉伸強(qiáng)度高、模量高等特點(diǎn)。由于土工格柵在制作過(guò)程中經(jīng)過(guò)了定向

3　土工格柵加筋擋土墻設(shè)計(jì)及施工

3．1土工格柵加筋擋土墻設(shè)計(jì)

先對(duì)斜坡進(jìn)行填筑改造，改造整平后修建球場(chǎng)和綠地，填筑坡高約9．00 m。結(jié)合場(chǎng)地地形、地質(zhì)條件以及方案比選，擬采用土工格柵加筋體擋墻結(jié)構(gòu)，該擋墻結(jié)構(gòu)采用反包式填筑，即直接采用土工格柵包裹一定厚度的填料壓實(shí)構(gòu)成，不需要混凝土面板以及混凝土基礎(chǔ)。土工格柵加筋擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算分別進(jìn)行內(nèi)部穩(wěn)定計(jì)算和外部穩(wěn)定計(jì)算［1］，見圖1。

圖1　加筋擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容

土工格柵加筋體擋墻整體邊坡坡率1∶0．3。土工格柵抗拉強(qiáng)度50 kN/m，格柵間距30 cm，共分為31層包裹;加筋體底部填筑0．30 m厚碎石，加筋體其他部位填土為粉質(zhì)粘土，天然重度18．0 kN/m3，c=15 kPa，=20°，分層壓實(shí)，壓實(shí)度0．95。經(jīng)計(jì)算該土工格柵加筋擋土墻整體穩(wěn)定最小安全系數(shù)1．47，其他驗(yàn)算如:筋帶抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算、單個(gè)筋帶抗拔穩(wěn)定性計(jì)算、地基承載力及變形驗(yàn)算、抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算均滿足要求。土工格柵加筋擋墻結(jié)構(gòu)形式見圖2。

圖2　土工格柵加筋擋墻結(jié)構(gòu)形式

3．2土工格柵加筋擋土墻施工順序

土工格柵加筋體擋墻施工順序?yàn)?1)施工放樣。確定加筋體擋墻平面位置。2)基底開挖整平。將上覆填土挖除，將臺(tái)坎地形分臺(tái)階開挖，開挖至基底后，由于基底為強(qiáng)風(fēng)化巖，故清除雜質(zhì)后整平場(chǎng)地。3)鋪設(shè)土工格柵，分層填土壓實(shí)。在整平的地基上將土工格柵沿著邊坡縱向滿鋪(土工格柵強(qiáng)度大的方向應(yīng)垂直邊坡坡面)，土工格柵搭接長(zhǎng)度不小于50 cm，在垂直邊坡方向不允許搭接，格柵下料長(zhǎng)度為該層加筋土體理論計(jì)算長(zhǎng)度+格柵間距+格柵折反包長(zhǎng)度(折反包長(zhǎng)度2．0 m)。首先將土工格柵鋪設(shè)在底層，在上面分兩次填筑(每次15 cm)并壓實(shí)填料，再將另一半土工格柵由外向內(nèi)側(cè)折反包裹填料，形成一層加筋土體，以此類推分層填筑至設(shè)計(jì)高度。填筑時(shí)需注意，距離擋墻邊2．0 m范圍采用人工夯實(shí)，其余范圍經(jīng)人工平整后再采用機(jī)械(壓路機(jī))碾壓密實(shí)。4)綠化措施:將處理好的草籽、肥料、粘合劑等噴播于邊坡表面，起到綠化、固土作用。

3．3實(shí)施效果

本工程加筋擋土墻修建后，場(chǎng)地向外拓展，增加了約800 m2可利用面積，見圖3，圖3中虛線為原場(chǎng)地邊線，陰影部分為增加的場(chǎng)地面積。該土工格柵加筋擋土墻竣工2年，目前運(yùn)營(yíng)良好。加筋擋土墻實(shí)景見圖4。

圖3　場(chǎng)地整治前后對(duì)比圖

圖4　加筋擋土墻實(shí)景

4　結(jié)語(yǔ)

土工格柵鋪設(shè)每一道工序必須嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范操作施工，嚴(yán)控施工質(zhì)量。土工格柵加筋擋土墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，工期快，占地少，造價(jià)相對(duì)經(jīng)濟(jì)，具有較好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn):

［1］GB 50290—98，土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范［S］．

中圖分類號(hào):TU476．4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-6825(2016)17-0083-02

收稿日期:2016-04-02

作者簡(jiǎn)介:李承海(1977-)，男，高級(jí)工程師，注冊(cè)土木工程師(巖土)拉伸，增加了分子的取向性，在相同條件下，土工格柵相比于土工織物具有更高的抗拉強(qiáng)度。土工格柵在初始應(yīng)變時(shí)依賴筋土界面摩擦力，隨著位移的增大，格柵橫肋的嵌鎖力逐漸發(fā)揮并占主導(dǎo)地位，承擔(dān)大部分的荷載。土工格柵主要依賴格柵對(duì)土體的嵌鎖力限制土體側(cè)向變形，土體通過(guò)與格柵網(wǎng)格間的互鎖作用將應(yīng)力轉(zhuǎn)移到格柵上，格柵利用其特有的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)起到應(yīng)力擴(kuò)散作用，格柵的高抗拉剛度使它在很小應(yīng)變時(shí)就能發(fā)揮出應(yīng)有的強(qiáng)度，土顆粒與格柵之間獨(dú)特的互鎖作用的直接結(jié)果是可以形成多層加筋墊層系統(tǒng)，從而構(gòu)筑剛性承載平臺(tái)。

The application of geogrid reinforced soil retaining wall in building slope

Li Chenghai
(Guangzhou Municipal Engineering Design＆Research Institute，Guangzhou 510060，China)

Abstract:Combining with the geological conditions of some project，the paper identifies the slope treatment scheme of the reinforced retaining walls，introduces its design methods and construction craft according to the engineering features and role mechanism of the geogrid reinforced walls，and proves by the practice that the wall achieves better implementation effect．

Key words:geogrid，reinforced retaining wall，slope，geological condition