摘 要：结合实际工程，对加筋土挡土墙的工作机理和施工应用技术及方法进行了探讨、分析和应用, 取得了较好的施工效果。
关键词：加筋土 筋带 填料 应用
加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物，加筋土是一种在土中掺入加筋的复合土，它利用加筋与填土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的。
加筋土是60年代发展起来的一项土体加固新技术，法国工程师享利· 维达尔(Henn Vidal)在模型试验中发现，当土中掺有纤维后，其强度明显提高，据此提出了加筋土的概念。由于法国在应用技术上的成功，引起了世界各国的重视。而我国加筋土技术研究和应用始于70年代中期，1980年在山西晋城——陵川公路上修建了第一座公路加筋土挡土墙后，工程界人士便在加筋土技术的应用领域，从理论研究、模型试验和现场试验到机理分析，都取得了有益的成果，使加筋土技术的应用得到了推广。
加筋土技术最初应用于挡土墙，然后用于桥台、护岸、堤坝和基础设施，我市桥梁建设中应用加筋土技术，也是近几年之事。笔者结合武汉市关山一路立交桥工程应用加筋土技术的实践，谈谈应用体会。
一、基本原理
1、加筋土具有一定的柔性，能适应一定变形，它与传统的重力式挡土墙以重力等因素抵抗墙后土压力和自身稳定不同，加筋土挡土墙是通过筋带与填土之间的摩擦作用，达到加固、稳定土体的目的。
2、加筋土挡土墙是由填料、铺设在填料中的拉筋以及墙面板三部分组成的复合结构。如下图所示：
加筋土挡土墙结构内部存在着墙面土压力、筋带的拉力和填料与筋带间的摩擦力等。这些作用内力相互平衡，保证了复合结构的内部稳定。同时，还抵抗加筋体背面填土所产生的侧压力，保证加筋土挡土墙外部的稳定。
3、由于加筋土材料与墙体内部土产生摩擦，使其具有粘聚性，改良了土的力学性质，其基本原理存在于拉筋与填土之间的相互摩擦中。
4、由填土自重和外力产生的土压力作用于墙面板并传递到筋带，使筋带与填土之间的摩擦力阻止筋带拔出，使筋带与填土之间不产生相对滑动，使整体加筋土结构的内部稳定性得到了保证。
5、筋带与填土的共同作用，包括填土的抗剪力，填土与加筋带的摩擦阻力及筋带抗拔力，使加筋土的强度明显提高。
由此可见，上述摩擦加筋理论概念明确、简单。因此，在加筋土结构中得到了广泛的应用。
二、结构特点
加筋土挡土墙在较短时间里得到发展和广泛使用，是由于它具有以下特点：
1、施工简便；组成加筋土的墙面板，拉筋和其它构件均可预先制作，在现场可用机械（或人工）分层拼装和填筑。这种装配式方法，施工简便、快速、易于掌握、节省劳力和缩短工期。
2、减少占地；由于墙面板可以垂直砌筑，可减少占地。
3、适应性好；加筋土是柔性结构，能够适应地基轻微变形，由于拉筋在填筑过程中逐层埋设，所以，因填土引起的地基变形对加筋土挡土墙的稳定影响小，故墙体的稳定性较高。
4、造型美观；挡土墙的总体布设和墙面板的形式图案可根据周围环境特点和需要，实现路、桥、景物的美化协调。
5、造价较低；加筋土面板薄，基础尺寸小，与钢筋混凝土挡土墙相比，可减少造价一半左右，与石砌重力式挡土墙相比较，也可节省造价20%以上，且墙越高经济效益越佳。
三、基本构造和材料要求
1、基本构造
加筋体是由填料，拉筋和墙面板组成。城市桥梁引道的加筋体，一般填料为符合路基填筑要求的素土层或石灰土层，拉筋为带状型，以聚丙烯土工带为主，墙面板为单面式加筋土挡土墙，采用钢筋混凝土预制板拼安而成。
2、材料要求
1） 填料
填料是加筋体的主体材料，由它与拉筋产生摩擦力，其基本要求如下：
⑴ 易于填筑与压实；
⑵ 能于拉筋产生足够的摩擦力；
⑶ 满足化学和电化学标准，其中电阻率＞1000(Ω/cm)、氯离子≤5.6(m.e/100gt)、硫酸根离子≤21.0(m.e/100gt)、PH值5～10。
2） 拉筋
拉筋是通过拉筋与填料之间的摩擦作用，承受垂直力和水平力，从而使筋体稳定。拉筋一般为带状，以聚丙烯土工带和钢筋混凝土为主。筋带材料具有以下特征：
⑴ 抗拉能力强、延伸率小、蠕变小、不易产生脆性破坏。
⑵ 与填料之间有足够的摩擦力。
⑶ 耐腐蚀和耐久性好。
⑷ 具有一定的柔性，加工容易，接长及与墙面板连接简单。
⑸ 使用寿命长，施工简便。
3) 墙面板
墙面板是为防止填土侧向挤出、传递土压力、便于拉筋固定布设，并保证填料、拉筋和墙面构成具有一定形状的整体。墙面板具有以下特征：
⑴ 具有一定的强度，以保证拉筋端部土体的稳定。
⑵ 具有足够的刚度，以抵抗预期的冲击和震动作用。
⑶ 具有足够的柔性，以适应加筋体在有荷载的作用下，产生的容许沉降所带来的变形。
因此，墙面板的材料要求具有坚固、美观以及运输和安装方便等要求。
四、施工流程和施工工艺
1、施工流程
2、施工工艺
1） 准备工作
加筋土挡土墙施工准备与其它类型挡土墙施工准备相似，它包含有如下几个方面：施工场地布置、材料采集、机械设备及试验器具配备、施工放样、现场核对、施工组织设计和人员组织等工作。
2） 构件预制
预制构件表面平整、外光内实、外形轮廓清晰、企口分明、线型顺直、无露筋翘曲、掉角、啃边。其几何尺寸和预埋件、预埋孔位置正确。
⑴ 预制场地设置
预制场地根据预制方式和工作量大小设置，场地平整并压实，用低标号混凝土铺筑，表面抺平压光，预埋钢筋和混凝土墩，以作支承侧模之用，按板块尺寸和预埋拉环间距设置带状凹槽。
⑵ 模板材料选用
选用定型钢模，且具有足够的强度和刚度，若采用木模，则内侧钉铁皮，以保证预制表面光洁和尺寸精确。
⑶ 混凝土浇筑
沿带状凹槽两侧，用墨斗画出面板上、下边缘的两条轮廓线，然后凹槽用砂抺平，设置底模，涂刷隔离剂，安放和校正钢筋骨架和模板位置，再浇筑混凝土。
构件混凝土强度等级，符合设计规定值，混凝土配合比、拌合、浇筑、养生均符合要求。
3） 基础工程
（1）在桥梁中轴线加筋体位置处加密桩点，并补测加桩横断面图。以便指导施工。
填土部分 土工合成材料 条形基础 面板 加筋体基础图
（3）基础在纵向做成台阶形，每一级台阶长度与墙面板的长度模数协调，每10～30ｍ设置一条沉降缝。基础采用现浇混凝土浇筑。
4） 面板安装
⑴ 面板的运输及堆放
面板在运输过程中，轻搬轻放，堆放采用竖放和平放，堆放时防止插销和扣环的变形、角偶的损坏，平放时不宜超过5块，板块间用方木衬垫，且位于同一垂线上，以防由于面板产生弯曲和剪切而出现裂纹。
⑵ 面板的安装放样
面板放样在清洁的条形基础顶面进行，先准确地画出面板外缘线，再在外缘线上定点并进行水平高程测量。在开工前，检查校正线杆和立杆位置。放样程序如下：
施工准备→安装放样→第一层面板安装→填料→压实→铺设筋带→ 复盖填料→校正面板→填料→压实→校正面板→安装另一层面板。
5） 筋带连接与铺设
（1）加筋带一般采用聚丙烯土工带。筋带的连接是将土工带的一端从面板预埋拉环中穿过，折回与另一端对齐，可采用单孔、上下孔和左右孔合并穿过，但避免在环上绕成死结。
（2）筋带铺设时，筋带与板背面垂直，铺筑在压实平整的填料上，再用少量填料从拉环处向筋带尾部铺压。筋带不能重叠，卷曲和折曲，铺压结束后,从尾部将筋带张拉一次，并用小杵子固定。
6） 填料摊铺和碾压
（1）加筋土挡土墙是利用填料与拉带之间的摩擦力来平衡填料对墙面板产生的侧压应力，因此，填料选择、摊铺和压实控制极为重要。
（2）填料在墙背50ｃｍ范围内，采用中粗砂回填，以便墙后积水溢出。
（3）填料的回填和面板安装、筋带铺设等工序交替进行，宜采用流水作业法施工。
（4）为避免扰动下层筋带，施工逐层预留，逐层摊铺压实，循环作业。
（5）填料工序的施工作业机械与筋带方向垂直，采用由机械将填料向前逐步推进摊铺的方法作业。
五、工程实例
1、武汉市三环线南环段关山一路立交桥引道桥采用土工合成材料平面加筋网和条带式加筋土挡土墙。加筋体基础为素土分层回填压实，墙面板基础为C20条式现浇混凝土基础，墙面板为单面式矩形加筋钢筋混凝土预制块，预制块几何尺寸为0.5×0.3×0.275㎝，混凝土强度等级为C25，加筋带为聚丙烯土工带，采用上下孔穿过，并在拉环处用短筋带穿锁牢固。填料在背墙50ｃｍ内用中粗砂分层回填压实，其它部位采用路基粘土分层回填压实，土路基以上的结构层分别为12%白灰土和6%水泥稳定碎石层。
2、在施工中，严格按《加筋土挡土墙施工技术规范》的要求进行，墙面板在现场采用定型钢模预制，在现场安装成型。在加筋体材料的购置上，严格按有关规定进行，材料经试验检测符合要求后再进场施工。
3、加筋土面板的设置，纵向呈台阶形，每
1、加筋土挡土墙是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物。加筋土具有一定的柔性，能适应一定的变形，它与传统的重力式挡土墙以自重等因素抵抗墙后土压力和保护自身稳定不同，有广阔的发展空间。
2、加筋土挡土墙具有节约用地、因地制宜、施工简便、造型美观、造价较低和适应性强的特征，在城市桥梁引道桥挡土墙部位的应用具有一定的优势。
3、加筋土挡土墙对筋带材料质量、填料压实、筋带铺设和连接等工艺要求高，稍有不甚，则难以达到理想的应用效果。
4、加筋土挡土墙常用的筋材为条带式，而网状加筋和土工合成材料平面加筋可有效提高填土与筋带之间的摩擦作用，从而增加挡土墙的稳定性。但由于填土的固结沉降，改变了加筋的受力条件，使得加筋拉力和墙面板基础压力增大。所以建议在面板和加筋连接部位，增设上下滑动装置来调整面板与填料之间的不均匀沉降。
总之，加筋土挡土墙在武汉市三环线南环段关山一路立交桥中的应用取得了一定的效果。随着时代的发展，一些新技术、新材料，新工艺的不断研究，应用也是科技发展的趋势。在城市桥梁挡土墙的应用中，一些更具墙面质感、色彩、空间感和景观效果的墙面造型和类型将不断得到更为广泛的应用。
