張石高速公路加筋土擋土墻失穩處治措施

魏貴嶺

摘要：本文介紹了張石高速公路石家莊北出口支線工程加筋擋土墻失穩處治施措，采取了回復排水系統、掛網噴錨、模注混凝土、框架錨桿等方法進行加固，取得了比較好的效果。す丶詞：高速公路加筋擋土墻失穩加固處理

Abstract: This paper introduces the north exit of Zhang Shi Shijiazhuang Expressway Extension Project of reinforced retaining wall destabilization treatment measures, taken back drainage system, suspended net shotcrete, concrete, frame anchor method of reinforcement, good results have been achieved.

Keywords: Expressway; Reinforced earth retaining wall; Instability; Reinforcement treatment

1、前言

加筋土擋土墻具有十分顯著的技術經濟效益（與石砌重力式擋土墻相比，造價可節約20%以上），同時又兼有施工快速，外形美觀，基礎地質條件適應性強等優點，而得到較為廣泛的應用。但加筋擋土墻在投入使用過程中，由于設計不完善、填料性質和施工質量不能滿足設計要求等原因，在已修筑的加筋擋土墻中有部分墻體存在著不同程度的病害。本文結合張石高速加筋擋土墻失穩路段進行分析、處治。可為同類型病害處治措施提供參考。

2、項目背景

張石高速公路石家莊北出口支線工程是市委、市政府確定的“三年大變樣”的重點工程之一，也是全力打造的第二條迎賓大道，建設標準為高速公路。北出口項目位于石家莊市區北部和正定縣西部，跨滹沱河流域，向南順接中華大街北延工程，向北接北繞城高速公路，路線總體呈南北走向，路線全長11.795公里。

本項目主線設計速度100公里/小時，為全封閉雙向六車道高速公路，路基寬29.5米，兩側輔道設計速度40公里/小時，按三級公路標準建設，路基寬度7米，主線與輔道之間為10米綠化帶。

主線和輔道之間綠化帶高差小于4米時，采用微地形綠化帶進行綠化；高差大于4米時，采用路肩擋土墻防護，其中墻高小于5米時采用重力式擋土墻，墻高大于5米時采用加筋土擋土墻，擋土墻與輔道之間綠化。

本項目在2010年9月30日通車。2011年，主線K7+615-K7+630（右側）段加筋擋墻曾遭受重型貨車撞擊，經雨水滲漏后，此段落加筋擋墻面板脫落。

3、工程地質條件

地形、地貌上位于滹沱河沖積平原，滹沱河河漫灘及階地上，地形、地貌簡單，地勢平坦。沉積地層主要為第四系河流沖洪細砂及中砂，間夾粉土層。細、中砂層呈黃褐色，稍濕，松散～稍密狀，礦物成分主要為長石，石英及巖碎，級配中，砂質較純，間夾粉土層。粉土呈黃褐色，稍濕，中密，土質較均，搖振反應中，干強度、韌性低。

4、失穩特征

加筋擋土墻失穩路段位于主線右側，與輔道相距2m。此段落加筋擋墻面板已脫落，脫落長度15m，且兩端相鄰的加筋擋土墻段落墻體均呈弧形外鼓（小樁號側外鼓15cm，影響長度5.2m；大樁號側外鼓12cm，影響長度4.4米），無縱向裂縫，在墻高1/2處均有4mm橫向裂縫,長4-5m。面板脫落段路基除靠近面板的50cm路基填土隨面板一同脫落外，余直立性較好，尚未出現二次坍塌跡象。路基填料為砂礫土，除面板附近1m填料壓實較松散外，余壓實密實，加筋帶未出現拔出現象，斷裂位置均在加筋帶與面板接觸部位。斷頭處可見鋼絲銹跡。脫落的面板整體完整。脫落段擋土墻及相近擋土墻基礎完好，無明顯的裂縫、沉降。路面無明顯的下沉，裂縫。項目共設加筋擋墻5808米，僅此段出現脫落、外鼓病害。

5、分析及加固原則面板脫落是可能是由于重型貨車撞擊產生水平力使加筋帶的強度不足產生的破壞，加筋帶在與面板的連接處被拉斷，也可能是或施工過程中連接處的筋帶被損所致，另外面板與加筋帶的連接孔處的砼直角邊也可能造成使用過程中的筋帶受損。面板“鼓肚”、開裂破壞，是由于土壓力過大或填料壓實度不足而引起的。

原該項目已通車，且交通量較大，為減少社會、經濟影響，需按以下原則進行措施制定。

加固方案必須滿足以下條件：（1）在不影響主路面安全運行的前提下能正常進行加固施工。（2）施工工藝相對簡單，施工工期不能長于其他加固方案。（3）盡量不新增占地，不破壞原工程結構，所實施的加固方案要保留原加筋土擋土墻的優越性，保證不影響其使用功能。

6、處理及加固措施

為阻止病害段進一步變形破壞，從受力分析、施工難易程度、工期要求、外部景觀出發，確定脫落段采用錨桿面板方案進行處治，“鼓肚”段采用錨桿框架進行加固。具體步驟如下：

6.1、在面板脫落段，應首先回復原排水系統。一般路段擋土墻內側泄水管每8米設置一道，超高路段擋土墻內側泄水管每4米設置一道, 管口下設內徑為Φ15cmPVC管把水排出主線。出水口部分采用C25水泥混凝土進行預制。

6.2、在面板脫落處，路基表面掛網噴錨進行防護。鋼筋網采用D7冷軋帶肋鋼筋網，間距10cm。鋼筋網外側設φ50x1.2mm鋼管支架，鋼管豎向間距100cm，縱向間距200cm；原拉筋帶纏繞在水平鋼管上，并用鐵絲綁扎；然后采用10cm厚C25噴射混凝土。

6.3、噴射混凝土外側采用C40模注混凝土。模注混凝土內設置Φ12鋼筋網,網距10cm。并在模注混凝土內設錨桿加強鋼筋，由間距為20cm的φ8的箍筋和Φ16的架立筋組成。在加筋墻面板底部加設φ5泄水孔，間距200cm。泄水孔設置在面板厚度較薄處。施工時注意錨桿預留孔。

6.4、待模注混凝土強度達到80%后方可進行錨桿施工。錨桿采用RD25N中空注漿錨桿，錨桿極限張拉力180KN。錨桿鉆眼位置、方向、直徑要嚴格控制,眼鉆完后用氣清孔,并將錨桿邊旋轉邊送入眼孔,檢查眼孔是否平直暢通,不合格者應重新鉆眼。如成孔困難，可采用自進式中空錨桿SD25N。在合格的眼孔中插入裝好錨頭的錨桿,安裝止漿塞,墊板,螺母,注入水泥漿，注漿時應注意將眼孔中的氣體排出。要求注漿后40分鐘錨桿的錨固力不小于80KN，錨桿注漿后注漿強度達到強度80%方可擰緊錨桿的螺母。

6.5、加筋擋土墻面板脫落段落相鄰的段落采用錨桿框架進行加固。

框架采用縱、橫向均為100cm的網格，寬20cm，厚20cm。框架內配有間距為20cm的φ8的箍筋和Φ16的架立筋。待框架強度達到80%后方可進行錨桿施工。其它可參照錨桿面板進行施工。

注意事項：

要求大規模施工錨桿前做一組（3根）拉拔試驗，拉拔力要求80KN。

加固后的擋墻已運營1年，墻體未發現有新的變形發展，使用效果良好。

7、結束語

加筋擋土墻失穩后必須及時對其進行加固以免失穩擴大化。針對引起加筋擋土墻的變形破壞不同，應采取不同的加固處理措施，本文建議的錨桿框架（面板）加固處治方法以本工程應用證明是一種有效的加筋擋土墻變形破壞的方法。可供類似加筋墻擋土墻加固參考。

參考文獻：

[1]交通部第二公路勘察設計院 . 公路路基設計手冊(第二版) . 北京：人民交通出版社，1996。

[2]林宗元主編 . 巖土工程勘察設計手冊 . 沈陽：遼寧科學技術出版社，1996。

[3]陳忠達編著 . 公路擋土墻設計 . 北京：人民交通出版社，2001。

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