
自嵌式擋土墻是在干壘擋土墻的基礎上發展起來的一種新型擋土墻,該擋土墻結構為擬重力式結構,主要依靠擋土塊、回填土通過加筋連接構成的復合體自重來抵抗動靜荷載,達到穩定的效果。近十多年來,該新式柔性結構擋土體系較多地應用于河道水利,表現出施工方便快捷、美觀、安全可靠、耐久、環保、經濟等特點。從理論上看,自嵌式擋土墻具有非常好的應用前景。
我公司紅木基礎設施項目位于黃崗開發區,東臨三茂鐵路和黃崗村,地塊干道緯五路與三茂鐵路高差最高達十多米,全長約1800米,需沿路基設計擋土墻,確保鐵路與村莊的安全。緯五路大部分路基為回填土路基,且位于魚塘軟基上。
基于紅木基礎設施項目的各方面特性,在滿足工程工況的同時,研究如何更經濟地解決軟基和回填土路基擋土墻問題,并且縮短工期、提高工程的安全性成為必要。通過參建單位多反面的反復論證,決定采取局部放坡并擬采用自嵌式擋土墻的設計方案。
自嵌式擋土墻在我國的應用案例較小,特別是在市政工程中的應用還沒有相關報道。在還沒有相應國家規范的情況下,如何結合市政工程項目的特點,科學地把該新型擋土墻應用到公司工程項目中?為此,建筑一分公司對“自嵌式擋土墻在市政工程中的推廣應用研究”進行了立項,并成功申請到相應科研經費,便根據紅木工程項目特征,開始對自嵌式擋土墻展開專題研究。
研究項目共分7階段進行:
1)閱讀國內外相關文獻,收集、整理相關資料,參觀、學習現場相關工程案例;
2)通過理論研究,確定擋墻體系的最佳計算模型,驗算內容包括:
①外部穩定性:包括抗滑穩定驗算、抗傾覆穩定驗算和地基承載力驗算;
②內部穩定性:包括最少拉接網層數的確定及布置、加筋網片承載力驗算、加筋網片拉接能力驗算和內部滑移驗算;
③局部穩定性:包括加筋網與擋土塊間的連接強度驗算、擋土塊間(含錨固棒)抗剪強度驗算和頂部無加筋擋土塊的抗傾覆驗算。
3)開發最佳結構形式的擋土塊并進行試驗模擬,邀請專家進行論證;
4)編寫施工方案,方案的主要內容為:
①自嵌塊:來源、尺寸、工藝、強度要求等;
②墻背排水:材料、排水截面形狀與尺寸;
③錨固棒:材料、規格、技術指標;
④土工格柵:材料、規格、技術指標、工藝、搭接要求、固定方法與要求;
⑤土工布:技術指標、鋪設位置、施工方法;
⑥回填土:內摩察角等各項土工指標、分層厚、壓實度;
⑦坡頂防滲層:材料、做法、技術指標;
⑧基礎:對基礎的要求,如埋深、材料、底部排水等;
⑨伸縮縫:長度、材料及做法。
5)成本分析
對自嵌式擋土墻的施工成本進行研究分析,確定該擋土墻形式的經濟實用。
6)試驗段
自嵌式擋土墻40米試驗段于紅木家具工程入口廣場處進行施工,分公司技術部與項目部在整個施工過程中,克服了回填土在碾壓時對墻身的擠壓和振動影響、墻背碎石透水層回填難點、土工格柵與擋土塊的細部連接等一些列施工難題,取得了試驗段的成功,同時也完善了施工方案的不足處。
7)大面積推廣應用
隨后,自嵌式擋土墻的項目成果應用于象窩山入口廣場。根據象窩工程的特征,設計人員對擋土墻體系進行相應的修改,采用少量錨桿代替土工格柵,取得了預期的工期、經濟等效果。在今年經過了多場暴雨考驗,擋土墻沒有出現明顯變形,墻體使用效果良好。我公司在擋土墻領域的技術水平進入了一個新的階段。今后,外形美觀的象窩入口廣場“自嵌式擋土墻”將成為象窩山的另一道美麗風景。
(自嵌式擋土墻現正于紅木基礎設施項目進行施工,歡迎行內人士前來交流、指導!)