浅谈高速公路路基加筋挡土墙技术的运用

作者：孙锦飞 汤银亭

【摘要】

近二十年中，随着国家经济的快速发展，我国的公路事业也是发展越来越快，工程的规模也是越来越大，数量越来越多。伴随着高质量高标准的高速公路建设以及可以尽快投入使用的现实要求，许多新的施工工艺已经被普及到我国的高速公路施工中。路基是公路工程路面建设的基础，它承载了路面交通的动荷载以及静荷载，并且其施工质量对于整个公路工程的施工质量也是有着决定性的影响的。在路基的施工过程中，加筋挡土墙技术保证了公路路基的稳定性，防止土体的松动和位移，其在公路路基的施工技术中已十分普遍。本文从广东省在建某高速公路生态加筋挡土墙的为例，详细分析在路基施工过程中加筋挡土墙的施工工艺以及质量控制，并提出了相关意见以及解决办法。

【关键词】加筋挡土墙 施工工艺 技术 应用

在过去的公路建设中，通常选用路基比较缓的边坡，方便建筑工人施工。但在我国多山丘沟壑的南方地区，采用这种边坡难以找到合适的平地，如果采用这种比较缓的路基做填方路段，占地面积大，且在多雨的南方地区存在塌方泥石流的安全隐患，而采用圬工挡土墙有着造价高，施工复杂等问题。公路路基加筋挡土墙技术的诞生，正解决了在山区陡坡路段设计施工的困难，相对于圬工挡土墙结构，加筋挡土墙造价低、节约劳动力、缩短工期、施工方便、环保、结构简单、运输方便等。本项目加筋土挡土墙由填土、纵向拉筋（土工格栅）、墙面板等构成的复合结构，正因其有着普通挡土墙难以达到的优点，现在加筋挡土墙正在被普遍的应用到公路建设中来。

1.公路路基施工中应用加筋挡土墙的主要施工工艺：

1.1基底处理：施工前要挖除地表种植土基础开挖至设计标高，并在基础底部铺筑30cm碎石排水层。

1.2测量拉线：按照设计挡墙的墙面倾角，架立临时模架并进行测量拉线，保证坡面平整。

1.3底层土工格栅的铺设：按第一层（即紧贴强底层）格栅设计长度，加上前面部分长度及与上层连接用的反包段长度切断格栅。格栅水平铺放，且与墙面垂直，尾部用1排

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U型钉固定在墙底，U型钉间距1.0m，反包段临时放在墙外面。顺路线方向采用搭接，搭接宽度不宜小于15cm，用锁扣绑扎结实，不同层面的搭接位置应相互错开。如图1。

图1 铺设土工格栅、穿插连接棒以及土工格栅搭接

1.4堆放生态袋：将填好土的生态袋用打包机封口，按照模架及拉线控制生态袋位置，生态袋采用PP材料制作，袋内填土夯实70%后的尺寸为长×宽×高=70cm×32cm×15cm。生态袋中要装渗透性好的碎石土，且颗粒不能大于4cm，碎石土中撒上绿化草种子，碎石土中配制最少15%的植生土。配制植生土原则要求轻质、疏松、保水、颗粒细小、适合植物生长。一般以沙壤土为主加入有机纤维化肥、保水剂等等，其配合比可按沙壤土：沙：有机纤维肥料=2:1:1配制，保水剂的用量为15g/m2。

生态袋填土建议就地取材，拌合成料，熟土入袋，边装边垒，同层生态袋间用联结扣连结，上下层生态袋用联结扣结构固定，并保证上下层相邻的生态袋错开布置。如图2。

图2 生态袋堆放

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1.5填料的摊铺：在铺设好底层土工格栅并堆放好生态袋以后，进行填料的摊铺，采用机械、人工相结合的方式摊铺，不允许机械（挖机或推土机）拉动已铺设好的土工格栅，防止将土工格栅拉出裂缝，达不到设计效果。一般不允许运输车辆在未压实的加筋体上面行驶，若需要临时行驶，则填料厚度不得小于30cm，并且车辆的行驶速度不得大于5kmh，并不准急刹车，以免造成拉筋带的错位。

1.6碾压：碾压可采用压路机碾压，在墙边压路机难以压到部位，可用小型震动碾压机械碾压或人工夯实。填料碾压时应先从筋带长度的二分之一处开始，向筋带尾部碾压，然后再从二分之一处向墙边碾压。碾压时压路机运行方向宜垂直于筋带，且下一次碾压的轮迹与上一次碾压轮迹重叠的宽度应不小于轮进的1/3。如图3。

图3 填料碾压

第一遍宜慢慢轻压，以免拥土将筋带推起或错位，第二遍以后可稍快并重压。每次应碾压整个横向碾压范围内，再进行下一遍碾压，碾压的遍数以达到规定的压实度为准。压路机不得在未经压实的填料上急剧改变运行方向和急刹车。

1.7重复上面步骤：将放在墙外的反包段土工格栅反包在已铺筑好的生态袋及压实好的第一层填料上。然后重复步骤3铺设第二层土工格栅。

1.8上下层格栅连接：用连接棒将第二层格栅与第一层格栅的反包段连接起来。利用张拉钩在上一层格栅的自由端施加拉力，使连接棒处于拉筋受力状态，直至前面反包段格栅也受力绷紧为止。张拉钩可用φ8钢筋制作，长约1m，张拉格栅至少需要2人以上同时进行，每人左右手各拉一张张拉钩。如图4。

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图4穿插连接棒

1.9固定：用U型钉在上一层格栅自由端将格栅固定，然后松开张拉钩。 1.10重复上述步骤，直至设计高度。

1.11绿化：绿化穿插在生态袋装土的过程中的，要将草籽均匀拌合在土壤中，按设计要求的草籽种类掺杂。图5为绿化初步效果图。

图5 绿化初步效果图

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2.质量检验要求

2.1路基的检验，应符合《公路工程质量检验评定标准》；

2.2加筋体每层碾压完成后进行压实度检查。检测点数按没500m2或每50m长工程段不少于3个点为宜。监测点应相互错开，随机选定，加筋土挡墙墙面后1米范围内每一压实层每100延米不少于3个检测点。

2.3路基填筑时应控制填筑路基速率，加强对沉降的观测，每填一层后应检测一次，路堤中心线的底面沉降速率不大于1.0cm/d，坡脚水平位移不大于0.5cm/d时才可以进行下一层的填筑。监测要求每200m设置一个监测点。

3.施工注意事项

1.当绿化施工受限时，生态袋暴露时间不应大于3个月，否则应使用覆盖物或撒土对生态袋表面进行临时措施覆盖。如若6个月仍未见绿化草籽，需对挡墙墙面进行绿化施工，可采用喷播或栽植灌木的方式进行绿化。

2.应根据设计长度确定加筋材料的裁剪长度，避免在主受力方向连接，必须连接时，连接处强度不得低于材料的极限抗拉强度的80%。土工格栅需平铺在压实平整的填料上，不得卷曲或折曲，不得与硬质棱角直接接触。

3.基础和墙体及压顶应按10米左右分段，分段处缝宽20mm，用沥青木板丝板嵌满缝。每一分段基础顶面应位于同一水平面上。

4.加筋体后的回填料与加筋体同步进行。

5.做好施工现场的排水工作，遇到将于天气应采取施工措施将水迅速排走或将施工现场进行遮盖。

6.土工格栅在填土前必须拉紧、固定，使加筋土挡墙墙面部分土工格栅与生态袋紧密接触，防止由于路基路面的自重及路面上静荷载动荷载等，使加筋土挡墙产生横向位移，造成路基下榻。

4.加筋土挡墙和土工挡墙比较

填高8m圬工挡墙与加筋土挡墙从造价上进行对比，按照100m长度进行计算，土工挡墙费用约为160万元，加筋土挡墙费用约为110万，造价节省30%。设计中多数加筋土挡墙高度均超过12m，需设置桩基挡墙才能满足基底承载力要求，费用增加较多，在本项目中全段加筋挡土墙可以节省造价约为2000万元。

5.结语

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在高速公路路基施工中合理使用加筋挡土墙，可以有效提高路基整体稳定性，延长路基使用寿命。加筋挡土墙是一种柔性结构、安全可靠，加筋土是柔性结构物，能够适应地基轻微的变形，填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定性影响比对其他结构物小，地基的处理也较简便，它是一种很好的抗震结构物。施工方便快捷，加筋土挡土墙施工简便、快速，并且节省劳力和缩短工期，一般包括下列工序：基槽（坑）开挖、地基处理、排水设施、基础浇（砌）筑、构件预制与安装、筋带铺设、填料填筑与压实、墙顶封闭等，其中现场墙面板拼装、筋带铺设、填料填筑与压实等工序是交叉进行的。三到四个比较熟练的工人一天能完成20到40平方米的墙面施工（包含所有的施工工序）。经济，加筋土挡土墙体积小，材料用量少，挡墙一次成型无须任何表面处理或装修；施工方便快捷，可以节省大量的人工费用；较高的使用寿命，无须后期维护，加筋土挡土墙能节省工程投资。另外加筋挡土墙还有环保、节约工期等优点。现在这项技术逐渐被用于高速公路建设中，技术也是越来越成熟，相信在未来的高速公路建设中，加筋挡土墙会有着越来越广泛的应用前景。

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