加筋土挡土墙在高边坡场平工程中的应用

发布时间：2022-10-05 10:07 热度：

　　摘要：文章通过对两种目前常用挡土墙结构类型的分析和比较，介绍了加筋土挡土墙技术在换流站边坡工程中的应用及发展。重点介绍了植草坡面加筋土挡土墙的结构特点和加筋土挡土墙的优越性。

　　关键词：场平;高填方;土工格栅;加筋土挡土墙

　　随着我国大规模建设的进行、现有耕地面积持续减少，国家对农田及耕地的保护政策越来越严，换流站工程建设选址也越来越困难。目前，为了实现尽可能减少耕地占用的目标，在相同地域自然条件许可的情况下，换流站大多选址建于山野坡荒上，工程场平土石方及挡土墙工程量因而难免成倍的增长。特别是中西部地区，场平工程中出现大开挖、深填方的情形越来越常见，在此情况下，如何选择适当的挡土墙结构类型以保证场平填土结构稳定性及成本经济性，就成为高填方场平边坡工程的重大课题。本文通过对目前常用的重力式挡土墙与加筋土挡土

　　水，以便及时发现问题，及时解决。

　　三、回填

　　回填工作在铺设检查作业完成之后进行，回填需要大量的回填材料，一般是回填土。在特殊地段需要特殊处理。所以在开挖之初应该对开挖出来的土方进行合理的暂存安置，以便在后期回填的时候能够方便使用。回填土一般要采用土质较好的回填土，对土中的砾石、土块、杂物要进行清理，以免对管道造成局部压迫。对回填好的路面要进行压实，在压实的过程中要考虑管道的承压能力。防止对管道造成压力减少寿命或当即损坏。对于可能承受重压的路面，在管道通过段要进行必要的辅助搭设，增强覆盖层强度，以免过往车辆对路面的压力造成管道破裂，同时也使交通受阻。最后，在回填土填埋之后，要做好隐蔽工作，恢复开挖前路面设施。在特殊路段需要警示的地方，必须进行警示标志的设置。

　　四、结语

　　排水工程是一个城市的重要工程，如果把整个城市系统比作一个人，那么排水系统就相当一个人的排泄系统，其重要性可想而知，它关系着整个城市人们生活的质量，与每个人的生活息息相关，所以优质的排水工程非常重要。排水工程又不同于给水工程，排水系统的瘫痪将造成整个城市生活的紊乱，在排水的过程中，排水工程不需要太多的压力布置，只需要在必要地段设置个别泵站，来进行污水的远距离输送。本文通过对排水

　　墙两种类型结构特点的分析和比较，介绍了加筋土挡土墙的结构特点和优越性。

　　一、重力式挡土墙与加筋土挡土墙两种挡土墙类型的结构特点

　　1.

　　重力式挡土墙。重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来抵抗土体的压力以维持土体稳定和平衡的建筑结构，通常用块石砌筑或用混凝土浇筑建造，是目前挡土墙中应用最多的一种。重力式挡土墙主要依靠墙体自重维持墙体及土体的平衡和稳定，因此挡土墙结构上要求重量大，对挡土墙地基的承载力亦有严格的要求。且随着墙高的增加，挡土墙体积及耗费的原材料更是成倍上升，地基处理的要求亦更严格，导致不经济。目前，重力式挡土墙技术规范对墙的高度有一定的限制，通常不超过8 米。

　　2.加筋土挡土墙.

　　可视为一种由面板(或坡面结构)、拉筋材料和填料三部分组成的复合体结构，其工作原理是依靠填料

　　管道的铺设过程的综合描述，从基槽开挖到基槽回填，一整套工序，详细叙述了在整个施工过程中要注意的问题及一些施工技巧。最后，良好的排水系统除了要在设计施工方面不断做到最好外，在铺设完成后的使用期间仍然需要对现有管段不断监测检查，对出现的漏水渗水或由于意外等引发的污水泄露事故，要及时维修管理。保证排水系统的畅通，才能使我们的城市生活更加美好。

　　　　与拉筋之间的摩擦力来平衡挡土墙坡面结构所承受的水平土压力，并以拉筋与填料的复合结构抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力，从而保证挡土墙的稳定。加筋土挡土墙因利用埋设在土中的拉筋的水平拉力来平衡土的水平压力，可大量节省砂石及水泥等建筑材料，近年来倍受人们关注，特别是挡土墙较高时，经济效果更为显著，可节约投资30%左右，在高边坡挡土墙工程中目前得到大力推广和应用。随着土工格栅材料技术的进步，加筋土挡土墙由混凝土面板加筋土挡土墙发展至植草坡面土工格栅挡土墙(或边坡)，采用土工格栅反包袋装土体坡面结构代替混凝土面板，从而取消了混凝土面板，进一步减弱了挡土墙对地基承载力的要求，有利于进一步降低挡土墙工程造价，并且通过坡面植草绿化与周边环境更好协调统一，拥有环保优势。

　　3.两种挡土墙结构类型的比较。重量力式挡土墙与加筋土挡土墙是两种截然分离的挡土结构，不仅材料不同，而且计算模式也大不一样。重力式挡土墙挡的填土是荷载，它是产生土压力的原因。而加筋土挡土墙，填土变成了结构，因在填土中加了拉筋材料形成了土结构，土亦成了挡土墙的一部分。从此意义上来讲，加筋土挡土墙更为优越。当然，加筋土挡土墙与重力式挡土墙相比也有不足的地方，这就是混凝土面板加筋土挡土墙的面板，其作用是在拉筋的拉力作用下防止拉筋间填土从侧向挤出，面板通常采用混凝土或钢筋混凝土制作，其制作和安装都较重力式挡土墙复杂;但目前植草坡面土工格栅挡土墙(或边坡)技术的应用正好克服了这一不足，土工格栅坡面反包结构兼具防止拉筋间填土从侧向挤出及坡面绿化的作用，结构上也可视为挡土墙的“面板”，且因其柔性特质能克服一定变形等因素，当用于软弱地基及挡土墙较高时，优势更为显著。

　　二、加筋土挡土墙的基本原理及影响挡土墙稳定性的因素

　　通常情况下，土在自重或外力作用下易产生严重的变形或倒塌。加筋土挡土墙是一种新型的复合边坡加固技术，在加筋土结构中，由填土自重和外力产生的侧压力作用于面板(或坡面反包结构)，通过面板将此侧压力传给拉筋材料，拉筋材料被土压住，于是土与拉筋材料之间的摩擦阻力阻止了拉筋材料被拉出，此种情况下，只要拉筋材料具有足够的强度，并且与土产生足够的摩擦阻力，加筋的土体就可以保持稳定，成为能够支承外力和自重的结构体。

　　与重力式挡土墙的稳定性同时依赖于自身结构及具有足够承载力的地基和基础不同，加筋土挡土墙的稳定性在坡度变化不大时主要决定于墙体自身拉筋材料的强度及其与土体间的摩擦阻力，对地基和基础的要求不突出。要保证土体间的摩擦阻力达到设计要求，通常从土体的弹性模量、内摩擦角与粘聚力三个力学性能参数的合理设计、选择来实现。土体的弹性模量、内摩擦角和粘聚力与挡土墙最大水平位移均呈非线性的关系，且呈现临界点的趋势，当它们的值超过了临界点后(土体力学参数临界点值因土质不同有差异，需现场试验得出)，水平位移较小。因而选择适当性能参数的填土，能够达到控制加筋土挡土墙边坡位移的作用，实现既节约又安全的目的。设计上对加筋土挡土墙填料及其力学性能参数通常均有明确要求，施工时应严格遵守，按规定选用。

　　值得注意的一点是，在相同条件下，有、无挡墙基础对加筋土挡土墙的位移影响不大。但有基础的加筋土挡土墙通常有排水设计，考虑了后续气候环境的不利影响，相对较为周全。因为当环境条件变化时，土体的力学参数会随含水率的不同而相应变化，这种变化会影响边坡的稳定性。故在多雨地区，加筋土挡土墙下部宜采用500 ～ 1000 高的条石或混泥土挡墙基础，以便加筋土挡土墙滤水和排水设计，增强投用后的安全稳定性。

　　三、加筋土挡土墙的优越性

　　加筋土挡土墙能得到迅速发展和广泛应用，是由于它与传统的混凝土或浆砌块石重力式挡土墙相比，具有如下优点：

　　1.

　　类似装配式的施工方法，施工简便、快速，可节省劳动力、缩短工期。

　　2.

　　加筋土是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形，地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响要比对其它结构物小得多。在软弱地基上修筑时，由于塑料土工格栅在填筑过程中逐层铺设，地基变形的影响在施工过程中还可得到及时正;而对重力式挡土墙来说地基变形会导致墙体开裂、甚至滑移等严重后果。

　　3.

　　加筋土挡土墙对地基承载力要求较低，通常仅需清除地表淤泥及软土即可满足，地基处理的要求很简单。而重力式挡土墙因稳定性需要对地基承载力要求很严格，特别是高挡土墙，在自然地基不满足时甚至需设置桩基，花费甚巨。

　　4.

　　当墙体较高时，加筋土档土墙较节约占地。由于加筋土档土墙不受高度限制，采用墙面板时还可近于垂直的砌筑;而重力式挡土墙因高度限制加上顶上的护坡相对占地较大。

　　5.加筋土挡土墙造价比较低，墙体越高，经济效益越显著

　　( 植草坡面土工格栅挡土墙较混泥土面板加筋土挡土墙更有优势)，具有良好的经济效益。综合比较挡土墙墙体造价、地基及基础费用和占地费等相关费用，与重力式挡土墙相比，墙高8m的加筋土挡土墙可节约15 % ～ 20 % 的费用;墙高12 m 的挡土墙可节约30 % ～ 38 % 的费用。

　　6.

　　加筋土挡土墙具有一定的柔性，抗振动性强，因此，它也是一种很好的抗振结构物。

　　7.

　　加筋土档土墙坡面的形式、图案可根据周围环境特点和需要进行设计，造型美观。

　　随着我国电力建设事业的迅猛发展，加筋土挡土墙以其自身的优越性势必会得到越来越普遍的应用。但也应该看到，加筋土挡土墙的应用过程中也还存在一些问题，如加筋材料——塑料土工格栅优质产品价格偏高，市面上生产厂商鱼龙混杂、质量良莠不齐，塑料土工格栅的整体质量还有待提高和发展，另外施工工艺和程序还不够规范，尚无统一的施工验收标准。因此，还要进行不懈的研究， 使加筋土挡土墙得到更为广泛和合理的应用。

　　参考文献

　　[1] 土工合成材料塑料土工格栅(GB/T 17689-2008).

　　[2]徐光黎，刘丰收.现代加筋土技术与工程应用[M].武汉：中国地质大学出版社，2004.

　　[3] 李金娟.复合土工带加筋土高挡墙施工技术研究[J].山西建筑，2006.

　　作者简介：陈绪德(1972-)，男，湖北阳新人，国家电网公司直流建设分公司工程师，研究方向：电网建设施工及管理;赵国鑫(1980-)男，河北吴桥人，国家电网公司直流建设分公司工程师，硕士，研究方向：电网建设施工及管理。