房建工程基础中模块挡土墙结构的技术应用

范昌渝

摘 要：加筋土挡土墙由基础、墙面板、帽石拉筋和填料等组成，其利用填料和拉筋间的摩擦力来平衡墙面所受到的水平推力，并由上述材料组成的复合结构来消除拉筋尾部产生的压力，进而确保挡土墙的稳定性。在加筋土挡土墙中，模块挡土墙是目前使用较多的一种，在房建工程中应用广泛。探讨了房建工程中模块挡土墙的应用。

关键词：房建工程基础；模块挡土墙结构；砌筑；浇筑

中图分类号：TU476+.4 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）16-0081-02

加筋土挡土墙的特点，包括：①对地基承载力的要求不高。加筋土挡土墙是轻型支挡结构，多数情况下在软土地基中应用，其施工简单、施工速度快、资金投入少、占地面积小、外形美观。②一般用于填土工程中。因该种挡土墙的特点，因此多被应用于公路、铁路、煤矿和房建工程中。

1 模块挡土墙的加固原理

模块挡土墙的运用原理为：在土中顺着应变方向埋设具有挠性的拉筋材料，土和拉筋材料间会生成摩擦力，使加筋土具有了一定程度的黏聚性，从而改善了其土力学性能。由于填土自重和外力生成的土压力作用于墙面板上，并通过墙面板连接件把这两种力传给拉筋，所以，填土和拉筋间的摩擦力会阻碍拉筋的拔出。拉筋材料应该具有足够的强度，并和土生成足够的摩擦力，这样加筋土体就能保持稳定。加筋土结构常被看作异性复合材料，一般采用的拉筋，其弹性模量比填土要大得多，在拉筋和填土同时作用时，填土的抗剪力、拉筋的摩擦阻力和拉筋的抗拉力共同作用，使加筋土的强度显著提高。

2 房建工程中模块挡土墙的结构设计

在某住宅房建工程中，路基边线和建筑物的距离为2 m，考虑到拆迁和占地的问题，并在综合考虑技术、经济和外观等方面后，选择了模块式格栅挡土墙。

2.1 墙面板设计

墙面板的设计要使拉筋、填料和墙面板组成一个整体，并具有一定的强度，以确保拉筋端部的稳定。挡土墙的高度>12 m时，在其中部应设计>2 m的错台。错台顶部要设计>20%的排水横波，并使用混凝土板进行防护。使用细粒填料时，在上级墙的基础下应设置宽度>1 m，高度>0.5 m的砂砾层或灰垫层。墙面板设计通常只需确定其厚度，可根据墙面板承受的外力和最大弯矩进行估算，当墙高<6 m时，可以对面板厚度进行不分段设计而选择相同的厚度。面板的外形包括十字形、槽形和六角形等，为了符合顶部和角隅处的构造要求，还要设计出异型面板和角隅面板。板边通常有楔口和小孔，安装过程中要确保楔口的衔接，并使用短钢筋插进小孔，把墙面板在上、下、左、右方向串成墙面。填筑细粒土时，还要设置反滤层。面板四周的设计为错台楔口，方便了面板间的相互衔接。当插销钢筋时，钢筋的直径要>10 mm，面板上的拉筋节点可选择预埋钢拉环、钢板锚头或预留穿孔等。另外，还要对露在混凝土外的钢拉环和钢板锚头进行防锈处理，对土工带和钢拉环的接触面进行隔离处理。

2.2 拉筋设计

拉筋应具有抗拉强度较高、韧性合适、变形小、和填土间的摩擦阻力大、抗腐蚀性强、制作方便、价格较低等特点。具体包括以下几方面：①拉筋按材质可以分为金属、混凝土、CAT塑钢材料、竹片、土工带和土工格栅等。②需要有较高的抗拉强度，以确保结构安全，还要有较好的柔韧性和适应变形的能力。③拉筋和填土间要有较大的摩擦系数。在拉筋受到拉力作用时，只能产生允许范围内的变形量。④要有较好的抗疲劳特性，有抗老化、耐腐蚀和较好的化学稳定性特征。⑤拉筋和面板的连接一定要牢固、可靠，要求拉筋断面的加工、制作方便，适合成批生产。

2.3 拉筋和面板的连接设计

面板和拉筋的连接要具有连接性和耐腐蚀性。混凝土拉筋和墙面板间、串联式混凝土拉筋的节和节间的连接一般应选择焊接的方式。薄板拉筋和墙面板间通常选择在圆孔中插进螺栓的方法来连接。对聚丙烯拉筋和面板的连接可选择拉环，也能串在面板的预留孔中。对埋在土中的拉环，应用浸透沥青的玻璃丝布作为防护层。

2.4 填料设计

填料一定要易于填筑和压实，与拉筋间应有足够的摩擦阻力，且不能腐蚀拉筋。一般选择有某种级配的砂类土和砾石类土。选择黏性土和其他土作为填料时，一定要有相应的防水和压实措施。填料中不能含有较多的有机物，且禁止使用泥炭土、冻结土、白垩土和硅藻土等。

2.5 墙面板下的基础设计

基础一般选择用混凝土浇筑或片石砌筑，呈矩形，高度在0.25～0.4 m之间，宽度在0.3～0.5 m之间，顶面可以设计一凹槽，方便底层面板的安装。对于土质地基，基础埋深要>0.5 m，还要考虑冻结深度和冲刷深度等因素。

2.6 沉降缝和伸缩缝设计

挡土墙的地基沉陷和面板的收缩、膨胀会造成结构变形、基础沉降和面板开裂等问题，既损害了其外观，也影响了墙体的使用年限。所以，一般在地基变化处和墙高变化处每隔10～20 m预留沉降缝。伸缩缝和沉降缝可以同时考虑。面板在设缝部位还要设计通缝，其宽度为2～3 cm，缝内应填塞沥青麻布或沥青木板，并在缝两端设计对称的面板。

2.7 帽石和栏杆设计

模块挡土墙的顶面通常会设置混凝土帽石。帽石要突出墙面3～5 cm，并用它来约束墙面板，同时也为确保人身安全提供了保障。栏杆高度为1.0～1.5 m，栏杆柱埋设在帽石中，以确保栏杆坚固、稳定。

3 模块挡土墙的施工

模块式格栅挡土墙的具体施工步骤包括以下两点。

3.1 基础混凝土的浇筑

基础混凝土的浇筑应根据设计要求浇筑模块基础，并确保基础预留槽达到模块砌筑的要求。

3.2 模块砌筑

砌筑模块时，砌筑挂线水平缝应选择7.5号砂浆。砌筑24 h后连接单项格栅和碾压墙内的回填土，具体步骤分为以下几点：①当砌筑模块超过上一层格栅的高度时，应密切关注模块面墙的水平和竖向顺直度。②每层模块都要结合下一层模块的凸出或凹进程度进行细微调整。上、下层模块的凸、凹槽内应填满砂浆。③面墙内的土应压实到比第一层格栅的高度低2～3 cm，以利用上一层填土不断地拉紧格栅。④根据设计长度裁剪土工格栅。⑤使用连接棒连接格栅和预留格栅。⑥使用张拉梁将格栅拉紧，在自由端使用铁楔将格栅固定在地面上，然后释放张拉梁。在拉紧的格栅表面，禁止机械在上方行走或停车。格栅拉紧是确保挡土墙性能和面墙顺直的重点。⑦使用装载机将砂砾料倒在格栅上，再用挖掘机或推土机平整砂砾料，然后抛洒一定量的水，并用振动碾将砂砾料压实，压实密度应>95%.在距模块面墙2 m的范围内应使用小型振动碾，避免对施工完成的模块造成过大的挤压。⑧根据设计和施工要求，应对填土进行分层碾压，直到其至少比上一层格栅高度低2～3 cm。

4 结束语

模块挡土墙在工程结构中的作用是避免土体坍塌和失稳。在建筑物两侧的土质高度不一致时，较高的一侧会施于结构水平推力，为了保持建筑稳定，就应设置挡土墙。目前，模块挡土墙是应用比较广泛的挡土墙之一。综上所述，模块挡土墙因工艺简单、建造速度快和造型美观等特点而具有很大的优势。这项技术现在已经是房建工程在基础施工时的主要模式之一，具有广阔的发展前景。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕