张石高速公路加筋土挡土墙失稳处治措施

魏贵岭

摘要：本文介绍了张石高速公路石家庄北出口支线工程加筋挡土墙失稳处治施措，采取了回复排水系统、挂网喷锚、模注混凝土、框架锚杆等方法进行加固，取得了比较好的效果。す丶词：高速公路加筋挡土墙失稳加固处理

Abstract: This paper introduces the north exit of Zhang Shi Shijiazhuang Expressway Extension Project of reinforced retaining wall destabilization treatment measures, taken back drainage system, suspended net shotcrete, concrete, frame anchor method of reinforcement, good results have been achieved.

Keywords: Expressway; Reinforced earth retaining wall; Instability; Reinforcement treatment

1、前言

加筋土挡土墙具有十分显着的技术经济效益（与石砌重力式挡土墙相比，造价可节约20%以上），同时又兼有施工快速，外形美观，基础地质条件适应性强等优点，而得到较为广泛的应用。但加筋挡土墙在投入使用过程中，由于设计不完善、填料性质和施工质量不能满足设计要求等原因，在已修筑的加筋挡土墙中有部分墙体存在着不同程度的病害。本文结合张石高速加筋挡土墙失稳路段进行分析、处治。可为同类型病害处治措施提供参考。

2、项目背景

张石高速公路石家庄北出口支线工程是市委、市政府确定的“三年大变样”的重点工程之一，也是全力打造的第二条迎宾大道，建设标准为高速公路。北出口项目位于石家庄市区北部和正定县西部，跨滹沱河流域，向南顺接中华大街北延工程，向北接北绕城高速公路，路线总体呈南北走向，路线全长11.795公里。

本项目主线设计速度100公里/小时，为全封闭双向六车道高速公路，路基宽29.5米，两侧辅道设计速度40公里/小时，按三级公路标准建设，路基宽度7米，主线与辅道之间为10米绿化带。

主线和辅道之间绿化带高差小于4米时，采用微地形绿化带进行绿化；高差大于4米时，采用路肩挡土墙防护，其中墙高小于5米时采用重力式挡土墙，墙高大于5米时采用加筋土挡土墙，挡土墙与辅道之间绿化。

本项目在2010年9月30日通车。2011年，主线K7+615-K7+630（右侧）段加筋挡墙曾遭受重型货车撞击，经雨水渗漏后，此段落加筋挡墙面板脱落。

3、工程地质条件

地形、地貌上位于滹沱河冲积平原，滹沱河河漫滩及阶地上，地形、地貌简单，地势平坦。沉积地层主要为第四系河流冲洪细砂及中砂，间夹粉土层。细、中砂层呈黄褐色，稍湿，松散～稍密状，矿物成分主要为长石，石英及岩碎，级配中，砂质较纯，间夹粉土层。粉土呈黄褐色，稍湿，中密，土质较均，摇振反应中，干强度、韧性低。

4、失稳特征

加筋挡土墙失稳路段位于主线右侧，与辅道相距2m。此段落加筋挡墙面板已脱落，脱落长度15m，且两端相邻的加筋挡土墙段落墙体均呈弧形外鼓（小桩号侧外鼓15cm，影响长度5.2m；大桩号侧外鼓12cm，影响长度4.4米），无纵向裂缝，在墙高1/2处均有4mm横向裂缝,长4-5m。面板脱落段路基除靠近面板的50cm路基填土随面板一同脱落外，余直立性较好，尚未出现二次坍塌迹象。路基填料为砂砾土，除面板附近1m填料压实较松散外，余压实密实，加筋带未出现拔出现象，断裂位置均在加筋带与面板接触部位。断头处可见钢丝锈迹。脱落的面板整体完整。脱落段挡土墙及相近挡土墙基础完好，无明显的裂缝、沉降。路面无明显的下沉，裂缝。项目共设加筋挡墙5808米，仅此段出现脱落、外鼓病害。

5、分析及加固原则面板脱落是可能是由于重型货车撞击产生水平力使加筋带的强度不足产生的破坏，加筋带在与面板的连接处被拉断，也可能是或施工过程中连接处的筋带被损所致，另外面板与加筋带的连接孔处的砼直角边也可能造成使用过程中的筋带受损。面板“鼓肚”、开裂破坏，是由于土压力过大或填料压实度不足而引起的。

原该项目已通车，且交通量较大，为减少社会、经济影响，需按以下原则进行措施制定。

加固方案必须满足以下条件：（1）在不影响主路面安全运行的前提下能正常进行加固施工。（2）施工工艺相对简单，施工工期不能长于其他加固方案。（3）尽量不新增占地，不破坏原工程结构，所实施的加固方案要保留原加筋土挡土墙的优越性，保证不影响其使用功能。

6、处理及加固措施

为阻止病害段进一步变形破坏，从受力分析、施工难易程度、工期要求、外部景观出发，确定脱落段采用锚杆面板方案进行处治，“鼓肚”段采用锚杆框架进行加固。具体步骤如下：

6.1、在面板脱落段，应首先回复原排水系统。一般路段挡土墙内侧泄水管每8米设置一道，超高路段挡土墙内侧泄水管每4米设置一道, 管口下设内径为Φ15cmPVC管把水排出主线。出水口部分采用C25水泥混凝土进行预制。

6.2、在面板脱落处，路基表面挂网喷锚进行防护。钢筋网采用D7冷轧带肋钢筋网，间距10cm。钢筋网外侧设φ50x1.2mm钢管支架，钢管竖向间距100cm，纵向间距200cm；原拉筋带缠绕在水平钢管上，并用铁丝绑扎；然后采用10cm厚C25喷射混凝土。

6.3、喷射混凝土外侧采用C40模注混凝土。模注混凝土内设置Φ12钢筋网,网距10cm。并在模注混凝土内设锚杆加强钢筋，由间距为20cm的φ8的箍筋和Φ16的架立筋组成。在加筋墙面板底部加设φ5泄水孔，间距200cm。泄水孔设置在面板厚度较薄处。施工时注意锚杆预留孔。

6.4、待模注混凝土强度达到80%后方可进行锚杆施工。锚杆采用RD25N中空注浆锚杆，锚杆极限张拉力180KN。锚杆钻眼位置、方向、直径要严格控制,眼钻完后用气清孔,并将锚杆边旋转边送入眼孔,检查眼孔是否平直畅通,不合格者应重新钻眼。如成孔困难，可采用自进式中空锚杆SD25N。在合格的眼孔中插入装好锚头的锚杆,安装止浆塞,垫板,螺母,注入水泥浆，注浆时应注意将眼孔中的气体排出。要求注浆后40分钟锚杆的锚固力不小于80KN，锚杆注浆后注浆强度达到强度80%方可拧紧锚杆的螺母。

6.5、加筋挡土墙面板脱落段落相邻的段落采用锚杆框架进行加固。

框架采用纵、横向均为100cm的网格，宽20cm，厚20cm。框架内配有间距为20cm的φ8的箍筋和Φ16的架立筋。待框架强度达到80%后方可进行锚杆施工。其它可参照锚杆面板进行施工。

注意事项：

要求大规模施工锚杆前做一组（3根）拉拔试验，拉拔力要求80KN。

加固后的挡墙已运营1年，墙体未发现有新的变形发展，使用效果良好。

7、结束语

加筋挡土墙失稳后必须及时对其进行加固以免失稳扩大化。针对引起加筋挡土墙的变形破坏不同，应采取不同的加固处理措施，本文建议的锚杆框架（面板）加固处治方法以本工程应用证明是一种有效的加筋挡土墙变形破坏的方法。可供类似加筋墙挡土墙加固参考。

参考文献：

[1]交通部第二公路勘察设计院 . 公路路基设计手册(第二版) . 北京：人民交通出版社，1996。

[2]林宗元主编 . 岩土工程勘察设计手册 . 沈阳：辽宁科学技术出版社，1996。

[3]陈忠达编著 . 公路挡土墙设计 . 北京：人民交通出版社，2001。

[4]杨航宇、颜志平、朱赞凌、罗志聪编著 . 公路边坡防护与治理 . 北京：人民交通出版社，2002。