谢文娟
广东建邦兴业集团有限公司510000
摘要：本文通过广州香港马会赛马训练场项目场地平整及边坡防护工程项目的工程应用实例，论述超高绿色自适应加筋土挡墙设计原理、建造特点与实际应用效果。采用绿色自适应加筋土挡墙，施工方法简单，施工速度快，自排水效果好，适应变形能力强，能够与周围环境协调一致，符合安全和绿色环保要求。挡土墙结构安全可靠，与传统挡土墙相比较，采用了绿色自适应加筋土挡墙方案，可建造一级20.8米，三级34.9米的超高绿色自适应加筋土挡墙作为护坡。
关键词：加筋土挡墙；自适应；排水
引言
挡土墙是在港口、道路、建筑、市政等工程中的一种常见的构筑物。传统的浆砌石挡土墙以及混凝土面板挡土墙，抗震性能差，适应变形能力差，易造成墙体或面板开裂甚至坍塌，运行维护工作量大。
绿色自适应加筋土挡墙施工方法简单，施工速度快，地基承载力要求低，抗震性能好，自排水效果好，适应变形能力强，能够与周围环境协调一致，符合安全和绿色环保要求。
1.绿色自适应加筋土挡墙的特点
1.1绿色生态景观系统
独特的块体结构和形状，自然的岩石表面纹理，生态绿化种植腔，很容易与当地环境搭配，具有传统钢筋混凝土或毛石挡土墙无法比拟的环境装饰绿色生态效果，如图1.1，图1.2所示。
图1.2绿色生态景观挡土墙
产品原材料以低碱水泥为主料，施工时无需砂浆；设有鱼巢、植栽等功能，有利于水生动植物的存活及景观绿化；透水性良好，墙体后有碎石排水层，这保证了整个墙体排水的通畅性，使水能透过墙体与土壤进行自由交换，通过水体不断的循环交流，使水体达到自身净化的目的，改善水质环境。在岸堤上，产品表面耐污耐冲刷，且透水性良好，可以减缓水流的速度，减少对河床的冲刷破坏；在人居区，挡土墙有空隙，能起到吸收汽车噪音的作用，最大限度降低噪音对人居环境的影响。
1.2自适应结构系统
绿色自适应加筋挡土墙是一种新型的复合挡土体系，它主要依靠挡土砌块、滤水材料、加筋材料和墙后土体连接构成的复合体自重来抵抗动静荷载，达到稳定的作用，如图1.3所示。这种挡土墙是一种柔性的挡土结构系统，挡土面板由混凝土砌块构成，在砼砌块面板施工中，不使用砂浆作为粘结剂，完全靠干垒而成，挡土具有独特的砌块孔结构，具有一定的变形调节能力；挡土砌块块体之间的抗剪强度是依靠高强玻璃维纤插销棒，块体孔隙中的级配碎石来提供。所以块体之间有较大的灵活性，能够适当地位移以释放墙体应力，因而对地震及小规模基础沉降等具有相当高的自适性能力。块体与土工格栅之间的连接强度主要靠高强玻璃维纤插销棒，解决了传统加筋土挡墙中加筋与面板连接的应力集中问题，如图1.4所示。
图2.1加筋土挡墙结构及受力示意图
图1.4砌块与格栅连接
1.3多维排水系统
采用干垒成墙工艺，砌块孔中及后背填级配碎石，墙体和墙趾可同时水平和竖向排水，允许水持续透过挡土墙，有效降低了挡土结构后水压力作用，增强墙体的整体稳定性，如图1.3，图1.4所示。
2.加筋土挡墙设计的摩擦加筋原理
绿色自适应加筋土挡墙由面板、插销、拉筋、碎石、填土、土工布、基础等组成.是利用水平、成层地布置在填土中的拉筋与填土之间的摩擦力来稳定土体的。加筋挡土结构的受力情况是：墙体破坏时产生主动区和稳定区，如图2.1，ABC土楔体沿AB，AC面向下滑动的趋势，在AB面产生侧向推力P，即土压力。企图将加筋从AB面右边的土中拔出。如果主动区的水平推力被稳定区筋一土之间的摩擦力所平衡，则整个加筋土体的内部稳定性就得到保证。
在加筋土中取一个微分段dl来进行分析。见图2.2，设土的水平推力在该微分段拉筋中所引起的拉力为dT=T1一T2；拉筋法向力Ni；土颗粒与拉筋之间的摩擦系数为f；b为拉筋的宽度，如果2Nfbl>dT，则筋一土之间就不会产生相互滑动，即土的水平推力被筋土之间的摩擦力所克服。如果每一层拉筋均能满足上式的要求，则整个加筋土的内部抗拔稳定性就得到保证。
图2.2摩察加筋原理
3.应用工程实例
3.1工程概况
广州香港马会赛马训练场项目场地平整及边坡防护工程位于从化市良口镇，工程面积约1500000m2，主要包括土方开挖及回填，边坡防护，岩坡加固及挡土墙等工程。最大挖深约31.3m米，土石方回填主要位于C区，最大填土高度45.34米。基础位于农田区域，地基承载能力差，而且工程紧挨农田和村庄。整个项目有加筋挡土墙11个，最大支护高度约34.9米，最长支护长度约347米。为满足业主希望挡土墙的建设能够与当地的环境和谐统一的要求。公司结合工程的实际情况，设计并应用了最新型的绿色自适应加筋挡土墙结构系。
3.2工艺流程
基槽开挖→基础浇筑及滤层→面板安装→玻璃纤维插销→反滤层施工→安装加筋格栅→回填夯实→重复上述工序→墙面封顶
3.3操作要点
3.3.1基槽开挖
基槽土方采用挖掘挖机及人工配合进行开挖。挖机配合墙体施工分段进行，严格按施工放样的控制线进行挖掘，挡墙基底入持力层30CM。表土层和回填层挖完后，岩层部分用破碎机探打基岩至基槽设计基底标高，防止基础超挖。平板荷载试验，每500m2一处，每单位工程不少于3处。
3.3.2基础施工
在面板基础与墙背回填土方下先铺填一层30mm的粗粒过滤层，在面板基础基槽验收合格后立即浇筑基础垫层混凝土。面板基础尺寸、配筋按设计图纸施工；由于部分埋于地下，模板采用砖胎膜和钢木模，混凝土为C30。强度达到设计要求后，方可安装墙面板。
3.3.3面板安装
1．第一层面板安装
在清洁的面板基础上，准确画出面板外缘线。在确定的外缘线上定点，然后进行水平测量。安装时用M30干硬性砂浆砌筑调平，砂浆厚度1cm左右，面板布置如图3.1所示。
图3.1面板布置图
同层相邻面板水平误差不大于8mm；轴线偏差每20延米不大于10mm。安装缝宜小于8mm。安装时应防止角隅碰坏。面板采用PC120反铲配合搬运，人工安装调整就位，利用玻璃纤维插销做临时固定。
2．以后各层面板的安装
沿面板纵向每5m间距设标桩，每层安装时用垂球核对，每三层面板安装完毕测量标高和轴线，其允许偏移量与第一层相同。安装缝应均匀、平顺、美观。不得在未完成填土作业的面板上安装上一层面板。严禁采用坚硬石子支垫，以免造成应力集中损坏面板。确保排水骨料与已摆放的面板齐平或略低。清理面板顶部的杂土后再放上层面板，放置时用高强玻璃纤维插销棒联锁以形成抗剪连接。
3.3.4加筋网格铺设
加筋网格，从墙前至压实的加筋土区满铺，土工格栅的强度和材料须满足设计要求。加筋网格应与墙体垂直方向按设计标高水平摆放，并用U型铁件固定于土中，间距2m×2m。墙前处拉接网片的衔接不可缝制搭接，因此下料时要准确计算幅宽，加筋网格垂直于挡墙方向为主受力方向，在这个方向一般不得连接或搭接；必须连接时，搭接不小于180mm，且不少于4个网眼，其它部位的搭接不少于80mm，且不少于2个网眼，用U型钉锚固。铺好土工格栅后48小时内人工铺设上层填料，及时完成碾压，避免长期暴晒。
3.3.5填料施工
填料按设计要求使用。填料粒径不得大于填料压实厚度的1/2，且最大粒径不大于10cm，填料不得含有锋利的碎砾石，严禁掺杂有机料及生活垃圾，由自卸汽车运输至加筋挡土墙施工现场，卸料时机具与面板距离不得小于1.5m。填料分层压实，铺土厚度300mm，控制压实度达到设计要求。压实顺序先从筋带中部开始，逐步碾压至筋带尾部，再碾压靠近面板部位，压实机械与面板距离不得小于1.0米。在此范围内优先选用透水性良好的填料，用小型压路机轻压或用人工夯实，严禁使用大、中型压实机械。填料采用机械摊铺，摊铺机械距面板不应小于1.5m，机械运行方向应与筋带垂直，距面板1.5m范围内，用人工摊铺。机具不能在未覆盖填料的筋带上行驶，并不得扰动下层筋带。
3.3.6反滤层及排水管施工
挡土墙后面填300mm厚的碎石作反滤层。用土工布将筋带离挡墙300mm范围内的部分包裹3~4层以保护筋带不被碎石磨伤，然后再用双层土工布包裹300厚碎石紧贴挡土墙面板的背面。土工布的质量须符合设计要求，当土工布铺设与土工格栅相遇时，土工布压入面板的横缝中，土工布压入的尺寸不小于60mm，土工布沿挡墙长度方向的搭接长度不小于100mm。排水骨料后的填土应分层压实，每150毫米到200毫米进行一次。压实度应不小于95％。在距墙面1米内只可用手动压实设备。集水问题需安装排水管解决。排水管可用PVC管或塑料波纹管。可用土工布将排水管包上以起到滤土作用。排水管应能使挡土墙集水靠重力排出墙外。排水管的出口应与墙外集水井连接或与墙后不影响墙体稳定的集水口连接。主排水管直径满足设计要求，辅排水管应靠重力排水或与主排水管的侧壁相连，辅排水管间距不大于15米。
3.3.7墙面封顶
顶层墙面板安装后，所形成纵向高低不平，用C30细石混凝土找平，严格控制设计标高，找平混凝土养生达到一定强度后，即可安装其他构筑物。
4.工程总结
绿色自适应加筋挡土墙在填土护坡中是行之有效的方法之一，在广州香港马会赛马训练场项目场地平整及边坡防护工程实践证明：混凝土砌块柔性面板与加筋土一起形成有较强变形能力的自适应结构，其刚柔相济性使它对地基性能有更强的适应性，并不会产生如传统浆砌石经常出现的因地基不均匀沉降所致的结构开裂，后期需维护等问题。多维排水系统，这种多维排水系统能有效降低挡土结构后水压力作用，增强墙体的整体稳定性。独特结构和形状的混凝土砌块，作为景观的构成元素，与周围环境和谐统一，具有绿色环保、生态景观功能。