加筋土挡土墙在高回填区场地平整中的应用

丁岗，易剑辉，马瑞

（1.攀钢（集团）工程技术有限公司，四川攀枝花617000；2.湖南航天建筑工程有限公司，长沙 410205）

1 引言

近年来，随着我国建设行业的迅猛发展，加筋挡土墙凭借其造型美观、技术简单、施工方便、质量可靠、节约工期、低价环保、对地基要求低且有良好的抗震性能等方面的综合优势，在市政建设、景观工程、场区室外工程中得到越来越多的推广和应用。

加筋土技术问世于20世纪60年代的法国，自80年代开始，我国开始在公路挡土墙中率先采用。随着加筋材料的不断改进，加筋土技术也得到了越来越广泛的应用，已经由公路挡土墙发展应用到护岸、堤坎、建筑基础、铁路路堤、码头、防坡堤、水库、尾矿坝等众多领域。

2 基本原理

加筋土技术是以土为填料，通过布置适量加筋带，与土结合成为一种复合结构。加筋土挡土墙是加筋土技术的一种具体应用，由竖直墙面（面板）、水平加筋带和墙内填料3部分组成，利用加筋带与填料之间的摩擦力，拉住墙面，阻止填料塌落，形成一个整体的复合结构，再依靠其自重抵抗挡土墙后填料产生的侧压力[1]。

3 设计步骤

加筋挡土墙的设计步骤包括：（1）根据挡土墙用途、所处位置、填料高度等拟定待设计加筋土挡土墙的平面、纵断面及横断面形式，初步确定一个核算断面，筋体宽度一般取0.8h（h为挡土墙高度）。（2）确定地基及填料各项参数及作用于墙上各项荷载（含土压力和各种超荷载）。（3）内部稳定计算：根据筋带的垂直与水平间距、荷载情况，计算筋带所受拉力；根据筋带的容许拉应力，验算筋带的抗拉强度；根据初拟筋带的长度、宽度，验算筋带的拉拔稳定性；根据施工工艺调整筋带长度。（4）外部稳定计算（含加筋体沿底面的水平滑移、倾覆稳定性及地基承载力）。

4 工程概况

攀枝花钢铁（集团）公司钛业公司1.8×105t/a钛渣项目二期工程位于攀枝花市钒钛工业园区2#道路东侧。本工程地质情况复杂，原地形标高变化大，施工机械进出场及材料运输困难。土石方挖填量大、填方区域面积大且高（最大高差达35m）是本工程场地平整的特点。为实现造型美观、经济合理、简便施工，缩短工期，本工程高填方区高度超过12m的挡土墙均采用一级加筋土挡土墙（12m内采用衡重式浆砌毛石挡土墙）。

5 施工步骤

5.1 结构组成

加筋土挡土墙主要由基础、面板、加筋材料、土体填料、帽石等组成。基础由条形C20毛石混凝土放大脚及C25钢筋混凝土垫梁构成；面板为C30钢筋混凝土预制槽型板，每块面板长1m、高0.5m、含槽肋厚0.25m；加筋材料（即拉筋带）采用重庆永固CAT30020C钢塑复合拉筋带；土体填料就近采用砂砾土或碎石土；帽石采用C30钢筋混凝土现浇，设置在挡土墙顶部作为压顶。

5.2 面板预制

加筋土挡土墙面板为预制槽型面板，采用专用定型钢模预制，钢模及底板要经常检查及维修，以保证预制光洁平整，满足设计精度要求。面板预留的穿筋孔要保证圆滑，设置面板插销孔时，插销孔位置应准确通畅，以便于安装施工，面板脱模后应养护28d以上方可安装使用[2]。

5.3 基础施工

根据挡土墙高度及地形分台阶进行基槽开挖，按10～20m、500mm的倍数设置伸缩缝，并从伸缩缝处将基础断开，缝宽20mm，用沥青木丝板嵌满缝，面板伸缩缝与基础及扩大基础沉降缝应保持一致。每一分段基础顶面应位于同一水平面上。

5.4 面板安装

安装第一层面板前，应在干净的条形基础顶面准确划出面板外缘线，曲线段应适当加密控制点，然后在确定的外缘线上定点并进行水平测量，按板长划线分割，整平板基座。

安装面板从墙端和沉降缝两侧开始（单块面板可内倾1%作为填料压实时面板在侧向压力作用下的变形值）。面板砌砖时用M7.5水泥砂浆砌筑调平，500mm长φ12mm螺纹钢穿入穿筋孔中并砂浆灌实（高度为上层面板高度的一半）。水平及竖缝内侧均全部勾缝（排水缝除外），外侧简单勾缝，排水缝水平、竖直方向每2m设置1道。同层相邻面板水平误差不大于10mm（当缝宽较大时，宜用沥青软木进行填塞），不得在未完成填土作业的面板上安装面板。

5.5 筋带下料、铺设（CAT钢塑带）

筋带下料应根据包装规格及整个工地的各断面拉筋设计长度统筹安排、合理下料。筋带的铺设采用一根筋带穿过穿筋孔分成等长的2股，因此，每根筋带下料长度应为该结点处筋带设计长度乘以2再加上300～500mm富余长度。

筋带应尽量垂直于墙面（拉力保持一致）呈扇形辐射状均匀铺开，且应有至少2/3的长度不重叠（筋带在受力方向不能搭接）。加筋带铺设时，应边铺边用填料固定其铺设位置（先用填料在筋带的中后部成若干纵列压住筋带，填料数量和疏密以能固定筋带位置为宜），再逐根检查、拉直、拉紧，最后按设计摊铺填料，填料完成后钢筋等物件可取出重复使用。加强筋与正常布置筋带重叠处，可用50mm厚细砂隔开。

5.6 填料的摊铺、压实

填料采用级配碎石土（最大粒径≤150mm，且最大粒径块体总含量≤15%）。填料时，先采用人工将不含碎石的土料把筋带全部覆盖好，然后用装载机装碎石土分层铺好填料，填料摊铺要均匀一致，表面平整，且向内设1%～3%横坡。填土顺序为先填筋带中部区域，再填筋带尾端区域，最后填靠近面板区域且本轮填土靠近面板1m左右不填。面板后反滤料宽度300～600mm，采用10～30mm砾石及粗砂构成，粗砂含量约占20%，反滤料在此轮填料碾压完成后进行填筑，面板排水缝处挂300mm宽滤水土工布。填料压实度要求：距面板1m范围内≥90%，其余范围内≥93%。加筋体填料每层碾压完成后进行压实度检查，合格后进行下一层施工[3]。

5.7 附属及防排水施工

面板安装至设计标高后，填好填料并压实，铺设好顶层筋带且用填料覆盖300mm厚，碾压密实，距墙面1.5m处先不填，等待帽石施工。帽石采用现浇钢筋混凝土，加筋墙面板与帽石结合空缺处也采用现浇混凝土浇筑封口。墙顶需设铁制栏杆可在现浇混凝土内预埋钢筋以便焊接。帽石伸缩缝须与面板基础以及面板伸缩缝保持一致。帽石浇筑完成后再按设计要求施工墙顶排水沟，墙底护坡及排水沟等附属设施。

6 结语

本工程场地平整约2.1×106m3回填量，采用加筋土挡土墙（实际施工高度约30m）仅2个月就完成了基础垫梁到墙顶底栏杆制作和安装施工。通过工程实践，加筋土挡土墙不仅工艺简单、墙面造型美观、施工中不需特殊施工机械、面板可提前预制外，还节约建筑用地、缩短了工期，具有良好的经济效益，为今后类似山区复杂地质、软土地基条件下的高填区作业提供了有效经验。