綠色加筋格賓擋墻在軟基拓寬工程中的應用

呂錫嶺

（浙江省大成建設集團有限公司，浙江杭州 310012）

0 引言

伴隨著國民經濟的發展，我國各地區的交通量都在不斷增長。特別是在沿海地區許多高速公路通行能力已經不能滿足社會、經濟發展的需要，迫切需要進行拓寬改造。自1997年來，我國先后有廣佛、滬杭甬、滬寧、合寧、沈大等多條高速公路進行拓寬。然而沿海地區高速公路拓寬工程存在兩方面的突出問題：一是沿海地區經濟發達，征地困難；二是新老路基差異沉降明顯，拓寬工程病害多。

自1965年法國工程師HenriVidal提出現代加筋土理論以來，加筋土擋墻在巖土工程領域內得到迅速發展[1]。將加筋土擋墻應用到高速公路拓寬工程中有以下優勢：減小征地面積，甚至實現零征地；提高路基的整體性、減小新老路基差異沉降；施工簡單，工期短，對交通影響小。目前它已成為國內高速公路拓寬工程首選技術[2]-[5]。

本文結合上三高速拓寬工程的建設，對加筋技術的最新發展——綠色加筋格賓擋墻在軟基拓寬工程中的應用進行了分析。

1 軟基地區拓寬工程的病害分析

在軟基地區拓寬工程中，由于經過長期的車輛荷載和自重作用，老路基及地基已基本完成固結過程，變形趨于穩定；而新填路基對地基產生新的附加應力導致產生新的固結沉降，且其自身的壓實變形也不可忽視，這種新老路基的差異沉降會給拓寬后的高速公路帶來巨大影響。研究表明，因新老路基差異沉降帶來的拓寬工程病害主要有四個方面[6][7]：

一是路基破壞。拓寬路基易沿新老路基結合面發生滑移破壞，甚至整體坍塌。

二是支擋結構破壞。如擋墻墻面開裂、整體滑移、傾覆。

三是路面損壞。如路面面層破碎、結合料松散、道路橫坡改變、產生沿結合面走向的裂縫。

四是路面整體性能下降，路面功能逐漸喪失。

采取有效的技術措施保證新老路基的良好銜接，避免或減小差異沉降是拓寬工程的關鍵。目前已有多種控制差異沉降的技術措施，其中加筋土擋墻技術應用最為廣泛。

2 綠色加筋格賓擋墻的結構特點

綠色加筋格賓擋墻[8][9]是一種生態型的加筋土技術，采用表面鍍鋅（鉻）并覆塑處理的冷拔鋼絲為筋材，鋼絲經機器編織成雙絞合六邊形網片。圖1為綠色加筋格賓單元的結構示意圖，采用與全包裹式加筋擋墻類似的結構，將下層拉筋網面向上反包以形成面墻，在面墻后加設鋼筋網板以增加剛度，并采用三腳支撐架固定，一般以65°或70°形成坡面；通常加筋網面幅寬2m，豎向間距0.58m或0.76m，網面長度根據設計確定。綠色加筋格賓單元一般采用工廠化生產，在施工現場只需進行簡單裝配即可在加筋網面上分層填筑、壓實。在面墻鋼絲網和鋼筋網板間鋪設有椰棕植生墊。擋墻施工完后只需人工植入枝條或藤曼草種，稍加養護，坡面綠化即可自然形成，見圖2。

綠色加筋格賓擋墻是一種生態柔性支擋結構，用于軟基地區的高速公路拓寬工程有著明顯的優點：

（1）加筋性能強：綠色加筋格賓單元以雙絞合六邊形鋼絲網為筋材，與土工格柵相比，不僅加筋效果好、能有效的提高填料的力學性能和拓寬路基的整體性[10]，而且筋土界面特性與應力分配性能也占有優勢。擋墻面板和加筋網面均為工廠化無縫連接生產，彌補了傳統加筋土擋墻筋材和面板連接點為結構薄弱環節的不足，整體安全性高。

圖1 綠色加筋格賓單元

圖2 綠色加筋格賓擋墻

（2）適應性強：對軟土地基變形的適應性強，可與多種地基處理方式（如管樁處理、塑料排水板處理）相結合形成復合地基，提高地基承載力。

（3）滲透性好：由于擋墻面板非傳統加筋土擋墻的混凝土剛性面板，墻面可以自然透水，利于填土中地下水排出，保證了結構的長期穩定。

（4）環保性：可以進行坡面綠化，快速恢復工程建設所造成的環境破壞，減少水土流失，美化公路景觀。

3 綠色加筋格賓擋墻在上三高速拓寬工程中的應用

3.1 工程概況

上三高速SK1+260～SK4+494段，為上虞樞紐互通區被交路主線。由于上虞樞紐匝道接入上三線主線，該段需將主線進行拓寬為6車道或8車道。

原上三線本路段采用了超載預壓、塑板+超載預壓、水泥攪拌樁的處理方式。自通車以來，已產生沉降7～20cm不等，在橋臺錐坡等處可見明顯的沉降痕跡。

地質勘察表明，該路段表層為耕植土，厚度為0.3～0.6m，應清除，下部為淤泥質粉土厚約7.4～28.2m，分布不連續。軟土層強度低，應進行地基處理。

3.2 上三高速公路的拓寬方案

為了減少征地并控制新老路基的差異沉降，減小路面開裂破壞的可能性，并營造上虞樞紐的亮麗景觀，在SK1+260～SK1+420路段采用了綠色格賓擋墻。該路段填土高度在2.5～3.5m之間。先將1∶1.5的老路堤邊坡削為1∶1.2，以清除老路邊坡的表層植被土，再從土路肩邊緣往下挖成臺階，以增加新老路基的接觸面，保證新老路基之間的有效結合和整體性。拼寬前對軟土地基進行采用管樁處理。圖3為上三高速公路拓寬路基的設計施工圖。

圖3 上三高速公路的拓寬方案（單位：cm）

4 綠色加筋格賓擋墻的施工技術

4.1 施工順序

軟土地區拓寬工程中綠色加筋格賓擋墻的施工順序見圖4。

圖4 軟基拓寬工程中綠色加筋格賓擋墻的施工順序

4.2 綠色加筋格賓擋墻的施工要點

（1）回填土選取時，應在滿足質量要求的前提下就地取材；回填土中應不含腐殖質以及對網面鋼絲具腐蝕性的化學及電化學成分等雜質；硬骨料的最大粒徑小于15cm,且超過5cm粒徑的硬骨料的總含量不得大于15%。并通過擊實土工試驗獲取回填土的最大干密度、最優含水量等參數。

（2）相鄰綠色加筋格賓構件面墻的所有相鄰邊均進行絞合連接，所有的絞合方式均為按間隔10～15cm單圈纏繞-雙圈鎖緊間隔絞合，使面墻構成一個連續的整體面。連接方法見圖5。

（3）在填料未攤鋪到拉筋網面上以前，嚴禁交通車輛、運料機械、攤鋪機械和壓實機械在裸露的拉筋網面上行駛和作業。填料必須分層攤鋪、壓實。每層的松鋪厚度以30cm為宜，攤鋪厚度應均勻，壓實后的表面應平整。攤鋪宜由面墻向加筋網面尾部順序為宜。雨天不宜進行填料的攤鋪和壓實作業。

圖5 邊緣絞合

（4）距離面墻1m范圍內，宜用人工夯實或輕型機械壓實，重型壓實機械不得在距離面墻1m范圍內作業，以免對格賓面墻擠壓造成破壞。

（5）綠色加筋格賓擋墻施工結束后應及時對面墻進噴播或插枝綠化并按綠化要求按時進行養護。

5 結語

將綠色加筋格賓擋墻應用到軟基地區的高速公路拓寬工程中不僅可以有效的提高填料的力學參數和路基的整體性，減小新老路基差異沉降，并且可以進行坡面綠化，快速恢復工程建設帶來的環境破壞，具有明顯的技術、經濟、社會與環保效益。

[1]楊果林,彭立,黃向京.加筋土結構分析理論與工程應用新技術[M].北京:中國鐵道出版社,2007.

[2]周志剛，鄭健龍，李強.土工格網處理填挖交界路基非均勻沉降的機理分析[J].巖土工程學報，2002，24(5)：576-579．

[3]鄭智能,凌天清,周濱.高速公路零征地加筋拓寬路堤監測分析[J].華東交通大學學報,2010,27(3):38-43.

[4]邱清瓊.高速公路填砂路堤拓寬加筋土工程施工支護結構的力學分析[D].重慶交通大學,2010.

[5]胡毅夫.土工格柵在拓寬路堤中的減沉防裂效果研究[D].中南大學,2006.

[6]黃琴龍，凌建明，等.舊路拓寬工程的病害特征和機理[J].同濟大學學報(自然科學版)，2004,32(2):197-201．

[7]周宇，肖裕民.新舊路基拓寬常見病害分析[J].重慶交通學院學報，2006，25(1)：71-74．

[8]林宇亮,楊果林,李昀等.綠色加筋格賓擋墻工程特性試驗研究[J].巖土力學，31(10):3113-3119.

[9]楊乃彬,龍浪波.新型綠色加筋格賓擋墻的特點及其應用[J].四川建筑,2010,30(2):98-102.

[10]劉澤,楊果林,黃向京.鋼絲網筋材的加筋作用特性試驗研究[J].工業建筑,2011,41(5):93-98.