加筋土挡墙的应用及经济分析

加筋土挡土墙是由面板、拉带和填料组成的一种承担土侧压力的挡土墙。加筋土挡土墙的作用原理可以解释为:在加筋土结构中，填土自重的外力产生的土压力作用在墙板上，土压力通过墙板上的拉筋连接件传递给拉筋，试图将拉筋从土中拔出。因此，只要支撑材料具有足够的强度，并与土体产生足够的摩擦力，加筋土体就能保持稳定。
1国内外加筋土挡土墙的应用与发展
这项技术是法国工程师亨利·维达尔在模型试验中发现，在土体中掺入纤维材料可以明显提高土体的强度，于是提出了加筋土的概念。1963年首次发表研究成果，提出了土的加固方法和设计理论。1965年，法国在比利牛斯山脉的普拉尼耶修建了世界上第一座加筋土挡土墙。1967年至1968年，法意高速公路上大量传统结构改为加筋土结构，围墙高度达到23m。因此，有人把加筋土和钢筋混凝土结构一样，称为“造福人类的复合材料”。随后，日本、美国、加拿大和欧洲国家都得到了广泛应用。理论日趋成熟，应用领域也从公路挡土墙发展到桥台、护岸、路堤、建筑基础、铁路路堤、码头、斜坡堤、水库、尾矿坝、仓储仓库设计等。经过近30年的研究和应用，加筋土结构在我国得到了广泛应用，墙体高度和规模不断创造新纪录。而且从1991年交通部颁布我国第一部加筋土结构规范(JTJO 15-91《公路加筋土工程设计规范》)开始，国家和相关部委就分别制定颁布了相应的标准和规范。1999年初，国家正式颁布《土工材料应用技术规范》(GB50290—98)，铁道部在《铁路路基挡土结构设计规范》中增加了加筋土工程的相关规定和内容。交通部制定并颁布了《水运工程土工织物应用技术规范》(JTJ/T239—98)，水利部制定并颁布了《水利水电工程土工织物应用技术规范》(9SL/T225—98)和《土工合成材料试验规范》。铁道部制定并颁布了《土工合成材料在铁路路基中的应用技术规范》( TB10118—99 ),这将对加筋土技术在我国的推广应用起到有力的推动作用。
2加筋土结构与配重结构的经济分析比较
2.1加筋土结构
2.1.1设计依据:
2.1.1.1《公路加筋土工程设计规范》(jtj 015—91)
2.1.1.2《公路加筋土工程施工技术规范》(JTJ035—91) 2.1.2结构挡土墙采用路肩加筋土结构，现浇混凝土条形基础，预制钢筋混凝土面板，“顾雍”CAT3002OB(r=19KN/ m3)。
2.1.3加筋土挡土墙结构经济分析表(每延米)n = 11.0m.
2.2重量平衡式挡土墙结构:
2.2.1结构形式及力学指标:
挡土墙采用重量平衡式浆砌片石墙体，C15混凝土边条，卵石土作填料，墙高11.0m。机械指数:C=40。r = 19KN/M3F = 0.4 = 400 kPa
2 . 2 . 2重量平衡式挡土墙结构经济分析表(每延米)
3加筋土工程施工中需要注意的几个问题
与传统的挡土墙施工、桥涵施工、房屋施工相比，加筋土工程施工简单，但往往被忽视。施工中需要特别注意以下几个方面:
3.1地基处理。加筋土工程一般置于土基上，而面板基础一般经过处理，导致面板和加筋垫层基础不均匀沉降。常用的有碎石垫层或灰土加固处理等。，效果好，成本低。【/br/】3.2关于内摩擦角c的取值问题施工时，要通过土工试验测定所用填料的内摩擦角，看是否与设计值相符。如不符合，应通知设计单位修改设计或改进填料以满足设计要求。内摩擦角是加筋土工程设计中一个极其重要的设计参数，它直接影响加筋条的长度和数量，对挡土墙的内外稳定性验算也有重要影响。但在设计阶段，填料的取值一般很难测量，往往采用设计规范的推荐值进行设计。如果实际填料值与设计要求密切相关，往往会发生工程质量事故。不仅是填料差，填料好的砾石土，沙子和鹅卵石也难逃厄运。
3.3压实厚度和密度。根据施工规范和设计要求，严格分层压实。压实厚度应在现场标出，违者将受到处罚。应逐层测试密实度。达不到要求的，坚决返工。尤其是级配不良的砂卵石，碎石土压实和检测难度较大。根据实践经验，有必要提出碾压遍数的要求。在工程实践中，层厚过大，密实度达不到要求，可以说是通病。这样一来，虽然挡土墙可能不会倒塌，但会产生过大的沉降，导致面板倾斜不均匀，破坏加筋土的美观，或者造成工程事故。
3.4填料横坡。一个被大多数施工单位忽视的重要问题。根据施工规范，填料有3%的横坡，有利于施工不积水，更重要的是可以减少面板与填料之间不均匀沉降产生的附加压力。
3.5施工排水问题。加筋土施工主要是土方回填，施工排水尤为重要。首先，雨水应该用常规措施覆盖或及时排干；二是如有地下水，应立即采取盲沟或滤管排走。施工中排水不畅的严重后果是:土中含水量过大，达不到设计要求的密实度；填料(尤其是粘土)饱和，其值降低，侧压力加倍，承载力降低，造成面板过度变形。
3.6加强筋与面板之间的连接。在国内加筋土工程中，加筋带与面板的连接通常有以下两种方式。这两种方法都存在重大隐患。一种是面板预埋钢拉环，钢筋束直接穿过钢拉环折回完成连接。隐患是钢筋直径太小，一般12-16mm。穿过的肌腱弯曲半径太小，肌腱受力集中，容易断裂。解决办法是在钢拉环上套一个专用的高强度塑料套。其直径为25-40mm，既增加了弯曲半径，又解决了钢圈腐蚀问题。另一种是在面板上预留混凝土孔洞。筋穿过预留孔，折回完成连接。隐患是预留孔不平整光滑，会对肌腱造成很大的损伤。解决办法可以是垫砂浆或其他塑料、橡胶、土工布等。在加强带和孔之间的接触部分。肋与面板连接，这样的构造往往被忽视，导致严重的后果。因此，加筋土工程施工虽然简单，但如果不重视以上关键环节，就很容易发生质量事故。
4结论
加筋土挡土墙从经济角度来看优于配重式挡土墙结构，且施工简单，特别是对于缺乏毛石材料的平原地区。由此可见，加筋土挡墙在河南将会有更广阔的发展前景。