公路、水运工程中自嵌式挡土墙的应用及设计计算.pdfVIP

公路、水运工程中自嵌式挡土墙的应用及设计计算 孙艳 (江苏中设工程咨询集团有限公司，江苏无锡214072) 摘要：针对自嵌式加筋挡土墙，结合在公路、水运工程设计中的实际运用，对自嵌式挡土 墙体系组成、作用特点、设计验算、特殊荷载影响等几方面进行阐述探讨。 关键词：自嵌式加筋挡土墙；柔性结构；设计验算 1工程概况 无锡新区位于无锡市区东部，属太湖流域武登锡虞区，随着新区发展建设的迅速开展，并受京 杭运河、伯渎港常年劣v类水体的持续不良影响，新区内部400多条大、小河道，大部分水质为IV～ v类，部分为劣V类，河道水环境状况不佳，水流不畅，河道沟通性差，与新区规划定位不相适应。 为了改善新区水体环境、提高水环境容量、满足区域引排水、实现水资源保护的目的，在保证项目 范围内河道防洪排涝功能的前提下，对新区部分河道进行梳理、规整和清通。香泾浜(伯渎港～沪宁 高速)，古市桥港河，新八河等新区5条河道整治设计方案均采用自嵌式加筋挡土墙的河岸防护形式。 下面以无锡新区河道整治工程为例，就自嵌式加筋挡土墙体系组成、作用特点、设计验算、特 殊荷载影响等几方面进行阐述探讨。 2自嵌式挡墙概念 挡土墙是一种主要承受土压力，防止土体塌滑的墙式构造物。常用的挡墙形式有重力式、悬臂 式、扶壁式、加筋土式。作为河道整治工程，挡土墙常用作河道护坡，起到稳定河岸两侧土体，加 固岸边的作用。 自嵌式挡土墙受力体系为一种新型的拟重力式的柔性结构，它主要依靠自嵌块块体、填土、加 筋带(土工格栅)连接构成的复合体，通过自重来抵抗动、静荷载，达到稳定的目的。 传统自嵌式挡土墙是由砌块通过混凝土剪切键或机械扣件连接组成的新型挡土结构，砌块间无 需设置涂抹层，具有稳定、美观、经济、环保等特点。新型自嵌式加筋挡土结构是砌块之间通过加 筋网片、加筋网片和回填土联系在一起的复合挡土结构。本次香泾浜河道整治工程即采用新型自嵌 式加筋挡土结构。 3自嵌式加筋挡土墙体系的组成及作用特点 自嵌式加筋挡土墙体系由自嵌块体、锚固棒、土工格栅、滤水填料及回填土体五部分组成。 3．1自嵌块体 自嵌块体种类较多(见图l、图2)，在实际工程运用中主要从外观样式、墙体倾角和面板重量 3个方面进行选型。其突出特点为可在块体的植生孔中放置草种、花种种植，对于水运工程河、渠 护岸可促进挡墙外河水与挡墙内地下水交换，提高了河道、渠道的自净能力，也有利于各种水生物生 ．117— 长，是保持生态环境的良好挡土墙结构；对于公路工程构造物挡墙可营造立体式的植生景观效果，兼顾 受力及景观要求。 图1自嵌块体实样 图2植生自嵌式挡墙实例 3．2锚固棒 在公路、水运工程自嵌式挡墙实际应用中，一般采用长20cm，直径10mm的橡胶棒，插入上 下层对齐的自嵌块体小孔内。其作用为固定格栅，以防回填土压实振动拉出土工格栅，并增加抗剪 强度，提高防撞性能，同时起到控制施工质量，减小偏差的作用。 3．3土工格栅 常用的土工格栅有塑料土工格栅、玻璃纤维土工格栅。其结构为各向异性复合材料构成的加筋 土结构，从而增加土体粘聚力与内摩擦角，使土体的强度大大增强。 3．4滤水填料及回填土体 自嵌式挡墙的滤水材料包括土工布及级配碎石，土工布设置在每两层格栅之间，包裹后面的回 填土，其作用为防止被保护土料流失，引起渗透变形，并保证渗透水通畅排除。 一般在实际工程中常采用粒径l～3cm厚度为25～50cm的级配碎石。其作用在荷载作用下， 结构内的碎石层会自身调节适应变形，可以释放、消减荷载，使墙体结构不易被毁坏。对于水运工 程，可吸收波浪能量，减少对挡墙的冲击力。 4浅谈自嵌式挡墙的优缺点 在实际工程中，传统挡墙选择主要采用圬工重力式挡墙，钢筋混凝土悬臂式、扶壁式挡墙等形 式，自嵌式挡墙与传统挡墙相比具有以下优点：施工快捷，维护方便、美观，经济；可抗不均匀沉 降，适用各种地质基础：独特的后缘结构确保每块砖位置准确，墙体整齐；可垒筑内圆、外圆；内 直、外直等角度。因此，这种新式柔性结构挡土体系广泛用于水利、航运、市政、园林景观、房产、 交通等领域。 由于自嵌式挡墙的独特优势，使其在各领域均得到广泛应用及推广，但在实际操作中也存在一 些缺点。施工工期短，但施工工艺技