加筋土生态挡墙在农村公路中的应用

权 冰

(六安市农村公路管理局，安徽六安 237001)

0 引言

农村公路是公路网的重要组成部分，是保障“三农”建设最重要的基础设施之一，交通运输部数据显示，截至2012年年底，全国农村公路(含县道、乡道、村道)里程达367．84万km，未来17年间农村公路将达487．2万km，占我国公路网通车里程的84%［1］，农村公路建设、养护任务十分繁重。我国农村公路具有通车里程长，建设经费、养护维修经费十分紧缺的特点［2］，路堤防护形式对工程造价和养护影响重大。传统浆砌片石挡土墙砌筑用工量大，在劳动力日益昂贵、年轻人不愿做苦力的今天，浆砌片石挡土墙将被淘汰;传统加筋土挡墙一般采用混凝土预制块墙面，施工工艺复杂，发生病害后难以维修。加筋土生态挡土墙［3］是近几年研发的一种生态环保、造价低廉的新型结构，墙面由土工格栅(筋带)反包填土麻袋而成，麻袋填土内掺拌适宜当地生长的草籽、灌木籽等，施工数月后即可形成绿色生态墙面。加筋土生态挡墙受力合理［4］、施工方便、造价低廉、生态环保［5］，地基承载力要求低，在我市农村公路建设中取得了理想的效果，现介绍其工艺原理及施工工艺，以期在农村公路建设中大力推广。

1 工艺原理及工艺流程

加筋土生态挡墙墙面由土工格栅(筋带)反包填土麻袋而成(见图1)，每层土工格栅是由专用连接棒连接形成整体。通过在路堤填料内分层满铺土工格栅，利用土工格栅与填料间的摩擦作用，将侧向变形传给筋带，由于筋带拉伸模量大，土体的侧向变形受到约束，并随竖向应力增加侧向约束力也成倍增加。土工格栅加筋改良了土的力学特性，提高了土体的承压能力，限制了土体侧向位移，实现了路基的稳定和安全。麻袋内填土适宜当地的草籽、灌木等生长，施工数月后即可形成绿色生态墙面。

加筋土生态挡墙施工工艺流程见图2。

图1 土工格栅生态挡墙原理图

图2 施工工艺流程图

2 施工工艺要点

2．1 地基处理

按照JTG F10-2006公路路基施工技术规范的要求，对原地面进行清表，将种植土、淤泥、杂草等清除干净，压实基底，挖设排水沟排除地表积水，铺筑20 cm～30 cm厚天然砂砾垫层。按挡墙坡面设计坡率测设坡度样架并放线。

2．2 土工格栅铺设

高密度聚乙烯土工格栅抗拉强度应不小于120 kN/m，经检验合格后方可使用。土工格栅下料长度:土工格栅设计长度+坡面部分长度+上层连接用反包长度。

铺设第一层土工格栅，水平铺设，铺设方向与墙面垂直，尾部用U形骑马钉固定，反包段临时放在坡面处，邻幅土工格栅搭接宽度15cm。挡土墙墙体转弯部分铺设应按图3进行搭接处理。

图3 挡土墙墙体转弯部分铺设示意图

2．3 包裹体施工

包裹体采用麻袋(或生态袋)，根据设计配合比将适宜当地生长的草籽、灌木籽、花籽与营养土混合，拌和均匀后装袋，袋口缝紧。麻袋压实宽0．5m、厚0．25m，两层麻袋一层土工格栅，麻袋按放样架及边线控制位置，然后将土工格栅回折反包，并用专用塑料缝合棒缝合反包段土工格栅，使土工格栅与包裹体形成一个受力整体(见图4)。利用张拉器具在该层土工格栅的自由端施加拉力，直至坡面反包段土工格栅也受力绷紧为止。用U形骑马钉将该层土工格栅自由段固定在填土上，骑马钉呈梅花形布置，间距1．0m。

图4 塑料棒缝合示意图

2．4 泄水孔预埋

挡土墙按2．0m间距设置泄水孔，梅花形布置，底层泄水孔距地面30cm以上。泄水孔采用直径5cmPVC管，PVC管在分层填筑时预埋，向外横坡不小于3%，并超出包裹体墙面板0．1m，进水口包裹渗水土工布。

2．5 填料铺摊压实

按设计的压实厚度，填筑第一层填料。填料最大粒径不宜超过15cm，且没有尖锐棱角。在自卸车运料和推土机推土过程中，始终控制轮子、履带与土工格栅的间距在15cm以上，严禁机具在未覆盖填料的筋带上行驶，严禁直接碾压土工格栅，严禁沿拉筋铺设(受力)方向推土，以防止土工格栅受到机械损坏。摊铺填料时，卸料机具与面板距离不应小于1．0m。

先用推土机初步整平，再用人工终平，有条件地方采用平地机整平，用水准仪控制每层的松铺厚度，每填筑层均应做3%的双向排水横坡，按设计横断面全宽、整幅填筑。

按设计压实度对每一层路基进行碾压，碾压方式不同于一般路基碾压的“先边后中”原则，碾压时从土工格栅中部向尾部(自由端)逐步进行，然后逐步转向挡墙墙面，碾压顺序如图5所示。碾压机械距包裹体的距离不小于1．0m，此1．0m范围内用小型机械压实或人力夯填达到设计要求的密实度。重复以上程序，直到设计高度。

碾压顺序示意图见图5。

图5 碾压顺序示意图

3 质量控制

1)土工格栅材料采用高密度聚乙烯单向土工格栅，抗拉强度不小于120kN/m。经检验合格后方可进场，施工期间不得暴晒、污染。

2)土工格栅应垂直于墙面铺设在压实整平的填料上，土工格栅回折长度应不小于1．5m(不含包裹体)，顶部二层回折长度应不小于2．5m，幅间搭接0．15m。成型土工格栅应展平、伸直，不得卷曲或褶皱，填土前应设法张拉，并使土工格栅产生一定的伸长量，然后用骑马钉钉进填土内定位。土工格栅应完整连续，无破损和接头，并不得与硬质棱角填料直接接触。

3)土工格栅摊铺后应及时地填筑填料，并且碾压至设计要求密实度;所用填料的最大粒径不得大于15cm，每层应分两次填筑碾压。

4 结语

加筋土生态挡墙施工工艺简单、速度快;填料一般可就地取材，造价低廉，仅为同高度重力式挡土墙的30%，而且土工格栅加筋土生态挡墙克服了重力式挡墙地基承载力要求高、环境不友好等缺点，易于绿化、美化环境，草灌成活后，根、土工格栅、填料形成错综复杂的生态加固体，后期维修养护费用低，其经济效益与社会效益显著，易于推广。

［1］ 国家发改委网站．国家公路网规划(2013年 －2030年)［N］．2013-06-21．

［2］ 贲 娟．农村公路养护资金的筹集及使用监管问题研究［D］．重庆:重庆交通大学，2012．

［3］ 陈建荣，俞红光，黄天元．柔性生态挡墙在浙江高速公路中的应用［J］．浙江交通职业技术学院学报，2010(1):20-24．

［4］ 申 超．高速公路柔性生态加筋土挡墙现场监测与设计方法研究［D］．长沙:中南大学，2012．

［5］ 刘敬霜，农承尚．加筋土柔性挡墙在公路边坡滑塌处理中的应用［J］．西部交通科技，2013(5):14-17．