淺談加筋土擋土墻的設計與施工

摘要：加筋土擋土墻是依靠拉筋與填料之間的摩擦力來拉住墻面，用來支擋路基填土或山坡坡體的墻式結構物。熟悉及了解加筋土擋土墻的形式、構造、特點和工作原理，將能夠準確地布置和使用加筋土擋土墻，為路基的防護增添一種選擇。

關鍵詞：加筋土擋土墻;要求;設計與施工

1、引言

近年來，隨著我國建設行業的迅猛發展，加筋土擋土墻憑借其工期短、節約用地、質量可靠、造價低廉等方面的綜合優勢，在工程建設中得到越來越多的推廣和應用。

2、加筋土擋土墻的設計

2.1加筋土擋土墻原理

加筋土技術是以土為填料，通過布置適量的加筋土帶，與土結合成為一種復合結構。加筋土擋土墻是利用填土與加筋土帶之間所產生的摩擦力，使土體成為復合體，提高土體強度，抵抗墻后填土產生的側壓力。

作用機理是填料中的水平方向按設計要求埋置加筋土帶，加筋土帶之間的土層按要求已經夯壓密實，土和加筋土帶之間將產生摩擦力，如果這個結構內部有摩擦力發生作用而不產生滑移，那么填土的顆粒將與加筋土帶通過摩擦連在一起共同作用，從而改良土體的力學特性。當填土與加筋土帶之間的摩擦條件成立時，則加筋土帶上的拉力由填土與加筋土帶表面直接接觸的土體傳遞給沒有相鄰的土體而消散，因而可以把加筋土土結構看做是土和加筋土帶所組成的一個整體結構物。根據需要，為避免在加筋土帶的外墻部分，兩加筋土帶之間的土體發生坍塌，必須設置墻面板或其它相應的措施。

2.2加筋土擋土墻構造設計

1. 墻身。加筋土擋土墻的墻面一般采用混凝土預制板構件拼裝。拉筋可用鋼帶、鋼筋混凝土帶、聚丙烯土工帶和多孔廢鋼片等。一般拉筋的橫向間距為0.5～1.0m，最大不超過1.5m，豎向間距為0.25～0.75m。前面構件（面板）與拉筋之間可通過連接件（如螺栓、錨頭、銷釘等）或其他方式（如咬口、焊接、膠合等）連接起來。此外還可采用化纖無紡布作為墻面和拉筋材料，實現柔性聯結一體化。

（2）基礎。加筋土擋土墻基礎，應視地形、地質條件，埋設足夠的深度，以保證擋土墻的穩定性。對于土質地基，基地埋設深度一般應在天然地面以下不小于0.5m;受水流沖刷時，應在沖刷線以下不小于1.0m。對于巖石地基，應消除表面風化層。當墻趾前地面橫坡較大時，基礎除嵌入巖層一定深度外，還應留出足夠的襟邊寬度，以防止墻趾前地基剪切破壞。地基中如發現有軟土層，當埋深較淺時可通過換填處理提高基底的承載力，埋深較深時可通過施打CFG樁或水泥攪拌樁等來提高擋土墻基底的地基承載力。

（3）填料。填料是加筋土體的主體材料，由它與筋帶產生摩擦力，宜采用透水性好的砂礫或碎石材料。為增加拉筋與填料間的摩擦力，宜選用飽水內摩擦角大于25°的砂礫等材料，但最大顆粒的尺寸不應超過25cm，其中料徑大于15cm的顆粒不得超過25%。對采用聚丙烯土工帶的填料，不宜含有二價以上銅、錳、鐵離子及氯化鈣、碳酸鈉、硫化物等化學物質，因它們會加速聚丙烯土工帶的老化和融解。

（4）排水。加筋土體內部的填料被水飽和時，將在水壓力作用下使筋帶所受拉力增加，而且當填料中含有細料土時還會降低土與筋帶之間的摩擦力。因此應設置必要的排水或防水工程。擋土墻墻身左右及上下每2～3m設置泄水孔，孔眼尺寸為?10cm，采用硬質空心管，孔眼應高出墻腋頂邊線或地面線0.3m以上。擋土墻泄水孔管伸入墻背10cm，泄水管內管口端部20cm處采用兩層土工布包裹。泄水孔墻背入口處附近以具有反濾作用的粗顆粒材料蓋之，以免淤塞。

（5）沉降縫。為避免地基不均勻沉降而給墻身受力帶來不利影響，在地基性質和墻高等情況突變處，應設置沉降縫。對于非巖石地基，宜每隔10～15m設置一道沉降縫;對于巖石地基，其沉降縫間距可適當增大。沉降縫縫寬約2至3cm。

3、加筋土擋土墻的施工技術與方法

3.1施工技術

加筋土擋土墻的施工技術主要包括：

（1）基槽挖土方。挖基槽土方采用挖掘挖機及人工配合進行開挖，在施工過程中，應根據實際需要設置排水溝及集水坑進行施工排水，保證工作面干燥以及基底不被水浸。

（2）地基處理。如果挖基發現有淤泥層或軟土層，當埋深較淺時可通過換填處理提高基底的承載力，埋深較深時可通過施打CFG樁或水泥攪拌樁等來提高擋土墻基底的地基承載力。

（3）碎石墊層施工。根據設計圖紙現澆鋼筋砼擋土墻，預制擋土墻的基礎墊層為C10砼墊層10公分厚。

（4）鋼筋安裝。現澆鋼筋基礎先安裝基礎鋼筋，預理墻身豎向鋼筋，待基礎澆灌砼完后且強度達到設計指定要求后，進行墻身鋼筋安裝。預制鋼筋砼擋土墻的基礎鋼筋分二次安裝，第一次安裝最底層的鋼筋，基礎達到一定強度，安裝好預制墻身后，再安裝第二階的基礎鋼筋。

（5）現澆砼基礎。在清理好的墊層表面測量放線，按設計圖紙中擋土墻的分段長度，整段進行一次性澆灌，立模澆灌。

（6）現澆墻身砼。現澆鋼筋砼擋土墻與基礎的結合面，應按施工縫處理，即先進行鑿毛，將松散部分的砼及浮漿鑿除，然后架立墻身模板，砼開始澆灌時，先在結合面上刷一層水泥漿或墊一層2-3公分厚的1：2水泥砂漿再澆灌墻身砼。

（7）伸縮縫、沉降縫及泄水孔的處理。以上技術，需要施工人員熟練掌握并按照一定的工序進行施工。

3.2施工方法

在具體施工中，應根據“開挖基坑-處理基底-砂漿的制作與運輸-填筑墻背-現澆擋土墻-模板制作與安裝-鋼筋綁扎-拌制混凝土-澆筑-養生-墻背填料且壓實”的工藝流程進行有組織、有步驟地施工作業。現以漿砌重力式擋土墻為例分析其操作方法：

（1）對于基坑的開挖，首先要做好場地排水工作，挖至標高后不得長時間將坑底暴露、浸泡，避免消減基底的承載能力。在基坑開挖時不應破壞基底土的結構，若出現超挖現象，必須采用原土回填，且必須夯實或換填處理。

（2）對于基底的處理，若基底為土質，應將其整平夯實;如是巖石地基，應根據空洞的大小用水泥混凝土或者碎石子來做填充處理;如是基底巖層有外露的軟弱夾層時，宜在墻趾前對此面層做特殊保護及處理，保證擋土墻基底的承載力能滿足設計的要求。

（3）對于砂漿的拌制，應以均勻、充分為準，配置精度不宜超過相應規定，如水泥、外加劑等以質量比為上下2%;對于砂漿的運輸，應檢查其稠度和是否分層。

（4）對于砌筑，在砌筑前應進行基底表面風化、松散土層予以清除干凈，在砌筑第一層砌塊時，應將表面洗凈、潤濕、再坐漿砌筑，以此保證砌體與基層間的抗拉彎能力和抗剪能力。若采用臺階式基礎時，臺階轉彎處不應砌筑成通縫，砌體與臺階壁間的縫隙應當插滿漿塞滿。基礎完成后，應立即做回填處理，應以小型機械進行壓實，并在表面留下3%的向外傾斜坡，以防積水滲入基底。

（5）對于沉降縫、伸縮縫等的砌筑，一般為2至3cm，兩種接縫應當垂直，并且在兩側的砌體表面需要平整，不能搭接，必要時需要加修槽工序。接縫中若需要做防水處理，當采用膠泥做填充材料時，應該沿著墻內、外、頂三邊填塞并搗實。但是無論采用任何一種填塞材料時，其填塞深度不得小于15cm，以此來滿足防水要求。

4、加筋土擋土墻的注意事項

由于加筋土擋土墻施工較傳統重力式擋土墻簡單便捷，往往不被重視，只是將其作為一般填方施工，這樣就造成施工質量的降低，常常在驗收上達不到標準，甚至還會導致嚴重的工程質量隱患，因此要在施工中注意以下幾個方面的內容：

（1）基礎處理問題

基礎處理中加筋土土工程都是在土基之上的，然而，面板基礎往往都是進行了處理的。這就使得筋床基礎與面板不同造成基礎不均勻的沉降發生。因此，常常采用灰土加固處理或碎石墊層處理的方法等，造價低，而且效果較好。

（2）填料橫坡問題

填料的橫坡問題往往會被施工單位忽視掉。施工規范要求填料必須保持3%的橫坡，這樣就保證了面板和填料發生不均勻沉降時產生附加壓力的出現，還會避免施工中出現積水的情況。因此，施工中要按照施工規范進行施工。

（3）填料壓實密度及厚度問題

要按照設計要求和施工規范，嚴格進行分層壓實。壓實的厚度要在施工現場標明，有違反規定的要給與處罰。密實度要一層一層檢測，沒有達標的要進行返工，對級配差的填料造成壓實及檢測上的難度加大的問題，要根據實際情況，進行反復的碾壓和檢測。

（4）填料內摩擦角C值問題

施工時，對使用填料內摩擦角進行檢測，看是否與設計值相符，如果不符合，要告知設計單位進行修改。內摩擦角是加筋土工程設計中一項極為重要的設計參數，對筋帶的數量與長度有直接影響，還影響著擋土墻內、外部的穩定驗算，設計階段，由于難以對填料的內摩擦角C值進行檢測，因此采用設計規范推薦值來設計。

5、結束語

加筋土擋土墻是利用加筋土技術修建的一種支擋結構物，加筋土具有一定的柔性，能適應一定的變形，它與傳統的重力式擋土墻以自重等因素抵抗墻后土壓力和保護自身穩定不同，有廣闊的發展空間。其節約用地、因地制宜、施工簡便、造型美觀、造價較低和適應性強的特征，在工程建設中應用具有一定的優勢。

參考文獻：

[1]孫永祥.關于擋土墻的設計與施工淺析[J].城市建設理論研究，2011.12

[2]陸健.擋土墻的設計優化[J].中國市政工程，2006.5

[3]趙亮.擋土墻的設計及建議[J].交通標準化，2012.11

3、不可預見事件引發的變更

在項目的實施過程中地質條件的變化使得原先的設計方案不能滿足要求，需要進行設計變更，如公路工程施工過程中，設計路基基底出現軟土層，為保證工程建設質量，通常采用換土或打樁等工程技術措施，從而產生設計變更和相應的施工措施變更。如果出現罕見的暴風雨就會延緩項目實施過程，則需要進行進度變更。

4、工程合同引發的變更

市政工程合同外費用所占比例較高，包含在大多數合同中的正常的變更價款大約是合同價的10%，這類合同的運行情況相當不錯，此時，業主能迅速按進度支付款項，雙方都能滿意協商。當變更價款超過合同價的大約15%"時，變更的效應將基于承包商的管理技能和每一個不同項目的獨特條件開始影響變更工程和未變更工程的進度和成本費用。當變更總量超過合同價的大約20%時，無論是變更工程還是未發生變更的工程都會經受變更的潛在影響在持續的變更環境中，變更工程和未變更工程的成本估價將變得非常困難。

四、加強對變更的各方面控制措施

1、做好工程設計

首先，擇優選擇設計單位，可以進行設計招投標和設計方案競選，按照經濟、合理、先進等要求，綜合評定設計方案的優劣，擇優確定設計單位。

其次，可推行限額設計，按照批準的可行性研究報告及其投資估算確定初步設計限額，然后根據批準的初步設計及其投資估算確定施工圖設計限額。設計過程中要求設計人員與經濟管理人員密切配合，設計人員在設計時以造價為出發點，進行多方案比較，優化設計;經濟管理人員及時進