加筋土生態擋墻在農村公路中的應用

權 冰

(六安市農村公路管理局，安徽六安 237001)

0 引言

農村公路是公路網的重要組成部分，是保障“三農”建設最重要的基礎設施之一，交通運輸部數據顯示，截至2012年年底，全國農村公路(含縣道、鄉道、村道)里程達367．84萬km，未來17年間農村公路將達487．2萬km，占我國公路網通車里程的84%［1］，農村公路建設、養護任務十分繁重。我國農村公路具有通車里程長，建設經費、養護維修經費十分緊缺的特點［2］，路堤防護形式對工程造價和養護影響重大。傳統漿砌片石擋土墻砌筑用工量大，在勞動力日益昂貴、年輕人不愿做苦力的今天，漿砌片石擋土墻將被淘汰;傳統加筋土擋墻一般采用混凝土預制塊墻面，施工工藝復雜，發生病害后難以維修。加筋土生態擋土墻［3］是近幾年研發的一種生態環保、造價低廉的新型結構，墻面由土工格柵(筋帶)反包填土麻袋而成，麻袋填土內摻拌適宜當地生長的草籽、灌木籽等，施工數月后即可形成綠色生態墻面。加筋土生態擋墻受力合理［4］、施工方便、造價低廉、生態環保［5］，地基承載力要求低，在我市農村公路建設中取得了理想的效果，現介紹其工藝原理及施工工藝，以期在農村公路建設中大力推廣。

1 工藝原理及工藝流程

加筋土生態擋墻墻面由土工格柵(筋帶)反包填土麻袋而成(見圖1)，每層土工格柵是由專用連接棒連接形成整體。通過在路堤填料內分層滿鋪土工格柵，利用土工格柵與填料間的摩擦作用，將側向變形傳給筋帶，由于筋帶拉伸模量大，土體的側向變形受到約束，并隨豎向應力增加側向約束力也成倍增加。土工格柵加筋改良了土的力學特性，提高了土體的承壓能力，限制了土體側向位移，實現了路基的穩定和安全。麻袋內填土適宜當地的草籽、灌木等生長，施工數月后即可形成綠色生態墻面。

加筋土生態擋墻施工工藝流程見圖2。

圖1 土工格柵生態擋墻原理圖

圖2 施工工藝流程圖

2 施工工藝要點

2．1 地基處理

按照JTG F10-2006公路路基施工技術規范的要求，對原地面進行清表，將種植土、淤泥、雜草等清除干凈，壓實基底，挖設排水溝排除地表積水，鋪筑20 cm～30 cm厚天然砂礫墊層。按擋墻坡面設計坡率測設坡度樣架并放線。

2．2 土工格柵鋪設

高密度聚乙烯土工格柵抗拉強度應不小于120 kN/m，經檢驗合格后方可使用。土工格柵下料長度:土工格柵設計長度+坡面部分長度+上層連接用反包長度。

鋪設第一層土工格柵，水平鋪設，鋪設方向與墻面垂直，尾部用U形騎馬釘固定，反包段臨時放在坡面處，鄰幅土工格柵搭接寬度15cm。擋土墻墻體轉彎部分鋪設應按圖3進行搭接處理。

圖3 擋土墻墻體轉彎部分鋪設示意圖

2．3 包裹體施工

包裹體采用麻袋(或生態袋)，根據設計配合比將適宜當地生長的草籽、灌木籽、花籽與營養土混合，拌和均勻后裝袋，袋口縫緊。麻袋壓實寬0．5m、厚0．25m，兩層麻袋一層土工格柵，麻袋按放樣架及邊線控制位置，然后將土工格柵回折反包，并用專用塑料縫合棒縫合反包段土工格柵，使土工格柵與包裹體形成一個受力整體(見圖4)。利用張拉器具在該層土工格柵的自由端施加拉力，直至坡面反包段土工格柵也受力繃緊為止。用U形騎馬釘將該層土工格柵自由段固定在填土上，騎馬釘呈梅花形布置，間距1．0m。

圖4 塑料棒縫合示意圖

2．4 泄水孔預埋

擋土墻按2．0m間距設置泄水孔，梅花形布置，底層泄水孔距地面30cm以上。泄水孔采用直徑5cmPVC管，PVC管在分層填筑時預埋，向外橫坡不小于3%，并超出包裹體墻面板0．1m，進水口包裹滲水土工布。

2．5 填料鋪攤壓實

按設計的壓實厚度，填筑第一層填料。填料最大粒徑不宜超過15cm，且沒有尖銳棱角。在自卸車運料和推土機推土過程中，始終控制輪子、履帶與土工格柵的間距在15cm以上，嚴禁機具在未覆蓋填料的筋帶上行駛，嚴禁直接碾壓土工格柵，嚴禁沿拉筋鋪設(受力)方向推土，以防止土工格柵受到機械損壞。攤鋪填料時，卸料機具與面板距離不應小于1．0m。

先用推土機初步整平，再用人工終平，有條件地方采用平地機整平，用水準儀控制每層的松鋪厚度，每填筑層均應做3%的雙向排水橫坡，按設計橫斷面全寬、整幅填筑。

按設計壓實度對每一層路基進行碾壓，碾壓方式不同于一般路基碾壓的“先邊后中”原則，碾壓時從土工格柵中部向尾部(自由端)逐步進行，然后逐步轉向擋墻墻面，碾壓順序如圖5所示。碾壓機械距包裹體的距離不小于1．0m，此1．0m范圍內用小型機械壓實或人力夯填達到設計要求的密實度。重復以上程序，直到設計高度。

碾壓順序示意圖見圖5。

圖5 碾壓順序示意圖

3 質量控制

1)土工格柵材料采用高密度聚乙烯單向土工格柵，抗拉強度不小于120kN/m。經檢驗合格后方可進場，施工期間不得暴曬、污染。

2)土工格柵應垂直于墻面鋪設在壓實整平的填料上，土工格柵回折長度應不小于1．5m(不含包裹體)，頂部二層回折長度應不小于2．5m，幅間搭接0．15m。成型土工格柵應展平、伸直，不得卷曲或褶皺，填土前應設法張拉，并使土工格柵產生一定的伸長量，然后用騎馬釘釘進填土內定位。土工格柵應完整連續，無破損和接頭，并不得與硬質棱角填料直接接觸。

3)土工格柵攤鋪后應及時地填筑填料，并且碾壓至設計要求密實度;所用填料的最大粒徑不得大于15cm，每層應分兩次填筑碾壓。

4 結語

加筋土生態擋墻施工工藝簡單、速度快;填料一般可就地取材，造價低廉，僅為同高度重力式擋土墻的30%，而且土工格柵加筋土生態擋墻克服了重力式擋墻地基承載力要求高、環境不友好等缺點，易于綠化、美化環境，草灌成活后，根、土工格柵、填料形成錯綜復雜的生態加固體，后期維修養護費用低，其經濟效益與社會效益顯著，易于推廣。

［1］ 國家發改委網站．國家公路網規劃(2013年 －2030年)［N］．2013-06-21．

［2］ 賁 娟．農村公路養護資金的籌集及使用監管問題研究［D］．重慶:重慶交通大學，2012．

［3］ 陳建榮，俞紅光，黃天元．柔性生態擋墻在浙江高速公路中的應用［J］．浙江交通職業技術學院學報，2010(1):20-24．

［4］ 申 超．高速公路柔性生態加筋土擋墻現場監測與設計方法研究［D］．長沙:中南大學，2012．

［5］ 劉敬霜，農承尚．加筋土柔性擋墻在公路邊坡滑塌處理中的應用［J］．西部交通科技，2013(5):14-17．