綠色自適應加筋土擋墻的特點及其應用

摘 要：在新建或者改擴建的市政工程中，有的高填方擋墻高達幾十米，并且要求綠色環保，傳統的支擋結構已難滿足要求，采用新型的、易美化的結構型式是所有施工單位追求的目標。綠色自適應加筋土擋墻是一種新型的應用于加筋土領域的結構系統。文中介紹了綠色自適應加筋土擋墻的特點，然后介紹了在廣州香港馬會賽馬訓練場項目場地平整及邊坡防護工程中的應用及施工工藝，結果表明綠色自適應加筋土擋墻在此工程中取得很好的效果。

關鍵詞：加筋土擋墻；綠色；自適應；排水

1 引言

擋土墻是在港口、道路、建筑、市政等工程中的一種常見的構筑物。傳統的漿砌石擋土墻以及混凝土面板擋土墻，抗震性能差，適應變形能力差，易造成墻體或面板開裂甚至坍塌，運行維護工作量大。隨著社會經濟發展與生態環境關系日益密切，環保要求日益提高，工程建設與生態保護早已刻不容緩，傳統擋土墻難以適應生態環境要求。綠色自適應加筋土擋墻在此背景下被我公司設計并應用成功。綠色自適應加筋土擋墻施工方法簡單，施工速度快，地基承載力要求低，抗震性能好，自排水效果好，適應變形能力強，能夠與周圍環境協調一致，符合安全和綠色環保要求。

2 綠色自適應加筋土擋墻的特點

2.1 綠色生態景觀系統

獨特的塊體結構和形狀，自然的巖石表面紋理，生態綠化種植腔，很容易與當地環境搭配，具有傳統鋼筋混凝土或毛石擋土墻無法比擬的環境裝飾綠色生態效果。

產品原材料以低堿水泥為主料，施工時無需砂漿；設有魚巢、植栽等功能，有利于水生動植物的存活及景觀綠化；透水性良好，墻體后有碎石排水層，這保證了整個墻體排水的通暢性，使水能透過墻體與土壤進行自由交換，通過水體不斷的循環交流，使水體達到自身凈化的目的，改善水質環境。在岸堤上，產品表面耐污耐沖刷，且透水性良好，可以減緩水流的速度，減少對河床的沖刷破壞；在人居區，擋土墻有空隙，能起到吸收汽車噪音的作用，最大限度降低噪音對人居環境的影響。

2.2 自適應結構系統

綠色自適應加筋擋土墻是一種新型的復合擋土體系，它主要依靠擋土砌塊、濾水材料、加筋材料和墻后土體連接構成的復合體自重來抵抗動靜荷載，達到穩定的作用，如圖1所示。這種擋土墻是一種柔性的擋土結構系統，擋土面板由混凝土砌塊構成，在砼砌塊面板施工中，不使用砂漿作為粘結劑，完全靠干壘而成，擋土具有獨特的砌塊孔結構，具有一定的變形調節能力；擋土砌塊塊體之間的抗剪強度是依靠高強玻璃維纖插銷棒，塊體孔隙中的級配碎石來提供。所以塊體之間有較大的靈活性，能夠適當地位移以釋放墻體應力，因而對地震及小規模基礎沉降等具有相當高的自適性能力。塊體與土工格柵之間的連接強度主要靠高強玻璃維纖插銷棒，解決了傳統加筋土擋墻中加筋與面板連接的應力集中問題，

2.3 多維排水系統

采用干壘成墻工藝，砌塊孔中及后背填級配碎石，墻體和墻趾可同時水平和豎向排水，允許水持續透過擋土墻，有效降低了擋土結構后水壓力作用，增強墻體的整體穩定性，如圖1圖所示。

3 應用工程實例

廣州香港馬會賽馬訓練場項目場地平整及邊坡防護工程屬于高填方工程，最大填方高度50多米，基礎位于農田區域，地基承載能力差，而且工程緊挨農田和村莊。整個項目有加筋擋土墻11個，最大支護高度約34.9米，最長支護長度約347米，采用綠色自適應加筋擋土墻結構體系。具體施工工藝如下：

3.1 施工工藝流程

基槽開挖→基礎澆筑及濾層→面板安裝→玻璃纖維插銷→反濾層施工→安裝加筋格柵→回填夯實→重復上述工序→墻面封頂

3.2 施工操作要點

3.2.1 基槽開挖

基槽土方采用挖掘挖機及人工配合進行開挖。挖機配合墻體施工分段進行，嚴格按施工放樣的控制線進行挖掘，擋墻基底入持力層30cm。表土層和回填層挖完后，巖層部分用破碎機探打基巖至基槽設計基底標高，防止基礎超挖。平板荷載試驗，每500m2一處，每單位工程不少于3處。

3.2.2 基礎施工

在面板基礎與墻背回填土方下先鋪填一層30mm的粗粒過濾層，在面板基礎基槽驗收合格后立即澆筑基礎墊層混凝土。面板基礎尺寸、配筋按設計圖紙施工；由于部分埋于地下，模板采用磚胎膜和鋼木模，混凝土為C30。強度達到設計要求后，方可安裝墻面板。

3.2.3 面板安裝

第一層面板安裝，在清潔的面板基礎上，準確畫出面板外緣線。在確定的外緣線上定點，然后進行水平測量。安裝時用M30干硬性砂漿砌筑調平，砂漿厚度1cm左右，面板布置如圖2所示。同層相鄰面板水平誤差不大于8mm；軸線偏差每20延米不大于10mm。安裝縫宜小于8mm。安裝時應防止角隅碰壞。面板采用PC120反鏟配合搬運，人工安裝調整就位，利用玻璃纖維插銷做臨時固定。以后各層面板的安裝，沿面板縱向每5m間距設標樁，每層安裝時用垂球核對，每三層面板安裝完畢測量標高和軸線，其允許偏移量與第一層相同。安裝縫應均勻、平順、美觀。不得在未完成填土作業的面板上安裝上一層面板。嚴禁采用堅硬石子支墊，以免造成應力集中損壞面板。確保排水骨料與已擺放的面板齊平或略低。清理面板頂部的雜土后再放上層面板，放置時用高強玻璃纖維插銷棒聯鎖以形成抗剪連接。

3.2.4 加筋網格鋪設

加筋網格，從墻前至壓實的加筋土區滿鋪，土工格柵的強度和材料須滿足設計要求。加筋網格應與墻體垂直方向按設計標高水平擺放，并用U型鐵件固定于土中，間距2m×2m。墻前處拉接網片的銜接不可縫制搭接，因此下料時要準確計算幅寬，加筋網格垂直于擋墻方向為主受力方向，在這個方向一般不得連接或搭接；必須連接時，搭接不小于180mm，且不少于4個網眼，其它部位的搭接不少于80mm，且不少于2個網眼，用U型釘錨固。鋪好土工格柵后48小時內人工鋪設上層填料，及時完成碾壓，避免長期暴曬。

3.2.5 填料施工

填料按設計要求使用。填料粒徑不得大于填料壓實厚度的1/2，且最大粒徑不大于10cm，填料不得含有鋒利的碎礫石，嚴禁摻雜有機料及生活垃圾，由自卸汽車運輸至加筋擋土墻施工現場，卸料時機具與面板距離不得小于1.5m。填料分層壓實，鋪土厚度300mm，控制壓實度達到設計要求。壓實順序先從筋帶中部開始，逐步碾壓至筋帶尾部，再碾壓靠近面板部位，壓實機械與面板距離不得小于1.0米。在此范圍內優先選用透水性良好的填料，用小型壓路機輕壓或用人工夯實，嚴禁使用大、中型壓實機械。填料采用機械攤鋪，攤鋪機械距面板不應小于1.5m，機械運行方向應與筋帶垂直，距面板1.5m范圍內，用人工攤鋪。機具不能在未覆蓋填料的筋帶上行駛，并不得擾動下層筋帶。

3.2.6 反濾層及排水管施工

擋土墻后面填300mm厚的碎石作反濾層。用土工布將筋帶離擋墻300mm范圍內的部分包裹3～4層以保護筋帶不被碎石磨傷，然后再用雙層土工布包裹300厚碎石緊貼擋土墻面板的背面。土工布的質量須符合設計要求，當土工布鋪設與土工格柵相遇時，土工布壓入面板的橫縫中，土工布壓入的尺寸不小于60mm，土工布沿擋墻長度方向的搭接長度不小于100mm。排水骨料后的填土應分層壓實，每150毫米到200毫米進行一次。壓實度應不小于95%。在距墻面1米內只可用手動壓實設備。集水問題需安裝排水管解決。排水管可用PVC管或塑料波紋管。可用土工布將排水管包上以起到濾土作用。排水管應能使擋土墻集水靠重力排出墻外。排水管的出口應與墻外集水井連接或與墻后不影響墻體穩定的集水口連接。主排水管直徑滿足設計要求，輔排水管應靠重力排水或與主排水管的側壁相連，輔排水管間距不大于15米。

3.2.7 墻面封頂

頂層墻面板安裝后，所形成縱向高低不平，用C30細石混凝土找平，嚴格控制設計標高，找平混凝土養生達到一定強度后，即可安裝其他構筑物。

4 結束語

綠色自適應加筋擋土墻在填土護坡中是行之有效的方法之一，在廣州香港馬會賽馬訓練場項目場地平整及邊坡防護工程實踐證明：混凝土砌塊柔性面板與加筋土一起形成有較強變形能力的自適應結構，其剛柔相濟性使它對地基性能有更強的適應性，并不會產生如傳統漿砌石經常出現的因地基不均勻沉降所致的結構開裂，后期需維護等問題。多維排水系統，這種多維排水系統能有效降低擋土結構后水壓力作用，增強墻體的整體穩定性。獨特結構和形狀的混凝土砌塊，作為景觀的構成元素，與周圍環境和諧統一，具有綠色環保、生態景觀功能。