土工格栅加筋挡土墙在小开河沙河渡槽工程中的应用

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　　【摘要】沙河渡槽位于滨州市堡集镇孙家集与郑家村之间，沙河中泓桩号45+500处。该工程结构形式为井柱基础，矩形槽身，原设计25孔（经设计变更后实际调整为24孔），孔跨8米，净宽12米，设计流量45m3/s，加大流量52m3/s，设计水深2.2米，加大水深2.36米，全长105米，由上、下游浆砌护砌段、槽身联接段、槽身等几部分组成。渡槽与河道交接处因挡土墙挡土太高，经多种方案比较，在满足挡土高度、地基条件、便于施工、缩短工期和节省工程投资等多种条件下，通过综合分析和反复论证计算，选定土工格栅加筋挡土墙方案。
　　【关键词】土工格栅 挡土墙 沙河渡槽 应用
　　1工程概况
　　沙河渡槽位于滨州市堡集镇孙家集与郑家村之间，沙河中泓桩号45+500处，输沙渠桩号25+090―25+322。该工程结构形式为井柱基础，矩形槽身，原设计25孔（经设计变更后实际调整为24孔），孔跨8米，净宽12米。工程1995年3月3日开工，1995年8月29日竣工，历时180天，共计完成砼及钢筋砼2457.8m3，砌石655.4 m3，土方4.4万m3，工程审定决算投资510.689元。渡槽设计流量45m3/s，加大流量52m3/s，设计水深2.2米，加大水深2.36米；全长105米，由上、下游浆砌护砌段、槽身联接段、槽身等几部分组成；其中，上、下游浆砌护砌段分别设5米长护砌平坡，上游设10米、下游设15米长浆砌护扭坡段，并设池深0.5米的消力池；槽身为8孔跨度8.0米的矩形槽身，基础为0.8米钢筋砼灌注桩4根×9排，槽底板为梁板式结构，槽侧板顶部设悬臂式人行道板；槽身两侧各设3米长矩形断面联接段，侧板顶部设2.0米宽人行便桥。
　　沙河渡槽土工格栅加筋挡土墙技术，在高填方挡土墙这种结构形式上的应用，有许多突破性的创新，工程效果、经济效益均十分显著。
　　2 设计内容
　　2.1设计理念
　　为解决高填方挡土墙问题，设计中先后选择浆砌石重力挡墙、连拱空箱挡墙和悬臂式、板桩式挡墙等多方案进行比较，因挡土高度太大，浆砌石重力挡墙、连拱空箱挡墙断面尺寸相应增大，自重增加，因此基础承载力不满足要求且投资很高；选择悬臂式和板桩式挡墙方案，需增大基础或增加桩基础，同时增加悬臂板厚度和配筋量，因施工场地和工期限制、投资大而不可行。经多种方案比较，在满足挡土高度、地基条件、便于施工、缩短工期和节省工程投资等多种条件下，经综合分析和反复论证计算，选定加筋挡土墙方案。用土工格栅解决12m高挡土墙问题。挡土墙最小高度5.7m,最大高度12m,长65m。土工格栅加筋挡土墙与传统钢筋混凝土扶臂式挡墙相比，平均节省工程造价35.2%，而且用混凝土模块作挡墙面板，技术可行，施工速度快，外表美观。
　　2.2墙体结构特点
　　土工格栅加筋挡土墙，是预制墙面和拉筋以及填土形成的柔性结构，施工简便，对地基要求低；施工限制少，环境适应性强，造形美观，节省投资。加筋挡土墙主要由墙面、墙面基础、土工格栅、填土料组成。墙面由尺寸为0.49×0.39×0.25m标准砌块及0.25×0.39×0.25m的1/2砌块，用M15水泥砂浆砌成，砌体结构缝宽为0.001m。墙体中部设纵向沉陷缝一道，采用闭孔泡沫板填充；墙体设排水孔，梅花状布置，间距2m。墙体用单向土工格栅加筋，土工格栅铺设长度5m--7.5m。
　　加筋挡土墙的墙面板采用C25素混凝土预制块浆砌而成，土工格栅作为加筋，每块均预埋按分段挡土高度计算而确定的相应型号的土工格栅，土工格栅预埋深度0.15m，外部留出整孔格栅长度，以便于和铺设的土工格栅连接；经计算土工格栅按行标JT/T480-2002要求，采用高密度聚乙烯（HDPE）单向拉伸土工格栅，型号为TGDG130R―TGDG50R，极限抗拉强度＞135KN/m--51KN/m，最大拉伸应变＜12％，蠕动极限强度＞62KN/m--21KN/m；每层土工格栅间距0.4m；基础采用宽1m、高0.5m的钢筋混凝土底梁，外侧设有挡块，以便底层墙面板安砌和稳定；墙面设φ0.05m泄水孔，孔后设碎石反滤层，孔纵横间距为2m；为便于预制和安砌，预制块设计为标准长方体。
　　2.3墙体施工
　　加筋挡土墙施工简便、快速，其施工过程如下：①采用C25混凝土预制混凝土砌块；②按设计要求清基填土，压实基坑，铺设土工格栅，换填素土，分层碾压；③现浇砼模块墙面的条形基础；④根据设计，进行加筋墙体施工，分层铺设土工格栅时，应注意将格栅拉紧以减小墙面向外位移量。分层填土碾压时，采用震动碾将填土料压实，此时应注意在距模块墙面2m范围内须用小型机械碾压或人工夯实，压实度均应达95%以上。
　　施工中应注意以下问题：
　　① 土工格栅下承层应平整，无突出物。
　　② 加筋土工格栅强度最大方向应垂直于挡土墙轴线，铺设时应拉紧使其无折，紧贴下承层，并用连接棒固定，上下层土工格栅接缝应错开。
　　③ 铺筋后应尽快填土。严禁在阳光下长时间暴晒。
　　④ 铺设土工格栅的工人应穿软底鞋。如发现筋材有小面积破坏，应修补；大面积破坏则应更换。
　　⑤ 填土时应避免运料车和其他施工机械在已摊铺拉紧定位的土工格栅上直接碾压，以免对土工格栅产生推移或造成损伤。
　　2.4 加筋土工格栅铺设的质量控制
　　施工时首先对开挖至基底设计标高的地基土严格整平夯实，铺设第1层土工格栅，浇注钢筋混凝土基础梁，内侧分层填土压实到钢筋混凝土底梁顶面以上0.2m，基础梁经养护其强度达到70％以上时，砌筑墙面板，砌筑时要注意板面稍向内倾斜，预留施工中出现的水平位移，具体数量应综合面板高度、压路机械而定，本例预留水平位移为0.025m，用水平尺控制。每砌筑一层墙面板，墙内侧随之填土（加入适量矿渣或沙砾）,找平后用压路机分层压实，再铺设一层土工格栅；用格栅连接棒将内侧土工格栅和墙面板预埋格栅联接牢固，并将内侧土工格栅末端拉紧固定；在墙内侧排水管处设置反滤层，再随之填土找平后用压路机分层压实，再铺设下一层土工格栅，砌筑预制块，格栅联接，填土压实，如此重复施工程序，直到砌块墙面板和墙后填土达到设计高度。
　　3 结论
　　 ①沙河渡槽工程中，土工格栅加筋挡土墙与传统钢筋砼扶臂式挡土墙相比，平均节省35.2%工程造价，具有经济上的优势。②加筋挡土墙施工简单，为了保证工程质量，施工必须严格按照设计及规范要求进行，碾压密实度必须达到规范要求。③ 用砼模块作挡墙墙面，技术上可行，外表美观。土工格栅加筋挡墙在沙河渡槽工程中的成功应用，证明了该项技术的适用性和可操作性强，为相关基础设施建设提供了可供借鉴的成功模式，具有较大的推广应用范围和广阔的推广应用前景。
　　
　　

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