加筋土技术在水闸翼墙 加固中的应用 口文／陈利杰 摘要：某水闸属大型水闸，该水闸下游翼墙高度大，采用常规的设计难以满足稳定要求。经过比较，确定采用墙后布 设加筋土方案，并阐述了设计要点，复核了挡墙的整体稳定，同时提出了施工方法。 关键词：加筋土；挡土墙稳定；应用 １工程概况 不满足要求。为此，对其地基进行处理，处理方案采用 ‘Ｄ１５０松木桩，单桩长４．０ｍ，纵横间距５００ｘ５００ｍｍ。该方 某水闸是 宗多功能综合性水闸，按《水闸设计规 案能满足地基承载力要求，但由于水平土压力较大，难 范》的要求，属大型水闸。由于工程地质条件差，闸下存 以满足抗滑稳定要求。 在深厚的软十层，加上原设计标准低，致使工程长期带 经过比较，综合考虑经济技术要求以及施工难易程 病运行。经充分论证，决定对其进行除险加固，加固闸 度，设计采用墙后布设加筋体方案，以减小水平土压力。 墩，处理地基，改建卜游消能设施，重建启闭机室等上部 存浆砌块石挡土墙后布设加筋体，加筋体采用土工织物 结构，重建下游翼墙等，使工程能够满足规范要求。 分层铺设，端部用回折包裹而成，设计断面如附图。 根据工程总体布置，下游翼墙与闸室平顺连接，扩 ２＿３工程设计 散角为１０。，结构形式为Ｍ， 浆砌块石挡土墙，墙高５．９ｍ 设计采用专业厂家生产的ＷＪＦ一１—２加筋布，单位 （详 附图），其顺水流向的投影长度为２５ｍ，并设沉陷 质量４１０ｇ／ｍ￣，断裂强度５０００～５０４０Ｎ／５ｃｍ，垂直渗透系数 缝２条，其后采用扭曲面与下游河道连接。 ６×１０—１×１０ ｃｎ１／ｓ，厚度０．６３ｍｍ。筋材自顶往下逐层减 短布置，设计方法参照加筋土挡墙工程进行，主要计算 ２设计情况 公式如下： ２．１工程地质 加筋层间距：Ｄ＝—ｌ＿ Ｏ＂ｈ。 该工程地质条件较差，场地浅部土层软弱，水闸下 加筋布铺设宽度： 游右侧翼墙地基为淤质土，深灰色，饱和，层厚２．０～ ３．０ｍ，顶层埋深高程约０．１ｉｎ，底层埋深高程约为一２．５ｍ， 锚固的宽度为：ＬＥ＝＝ Ｓ ％ ＂ＦＳ ａ．十层承载力标准值ｆＬ＝５０～６０ｋＰａ。下层为中细砂层及砾 ｂ．主动区筋长为：ＬＲ＝（Ｈ—ｚ）ｔａｎ（４５。＋‘ｐ／２） 砂层，为理想的持力层。 加筋布回折宽度：Ｌｏ＝ Ｓ ％ ＂Ｆ ｓ２．２方案选择 ４ＩＩ． ４－ ｔａｎ‘ＤＩ 挡Ｊ－墙高度为５．９ｍ，综合各种条件，选择Ｍ 浆砌 式中：Ｔａ一加筋布的容许抗拉强度（ｋＮ／ｍ），盯｝『计 块石挡土墙结构。对于墙后回填材料，我们曾选择单纯 算深度的侧压力（ｋＮ／ｍ２），Ｆｓ一安全系数，Ｃ一土的凝聚 回填常规的巾粗砂，容重 ＝１８ｋＮ／ｍ ，内摩擦角‘Ｐ＝３０￣， 力（ｋＮ／ｍ２）， 一上的容重（ＫＮ／ｍ３），‘Ｐ一内摩擦角（度）， 土的凝聚力Ｃ＝５ｋＮ／ｍ ，混凝土墙基对地基（淤质土）的摩 Ｈ一挡墙高度（ｍ），ｚ一计算点深度（ｍ），Ｓ『＿筋材垂直间 擦系数ｆ＝０．２０。采用库仑士压力理论，对该挡土墙进行 距（ｍ）。 整体稳定验算，验算结果：在设计工况条件下，墙的抗滑 通过按上述公式计算，加筋层问距从上至下为 稳定系数Ｋ＝０．８８＜（Ｋｃ］＝１．１，抗倾稳定系数Ｋ＝２．８＞（Ｋｏ］ ０．８６～０．６４ｍ，本设计按计算采用２层间距０．８ｍ，４层间距 ＝１．５５，地基承载力￣，＝１９７ｋＰａ，【『 ＝６９ｋＰａ，大于地基的 ０．６ｍ；加筋布的锚固长度ＬＦ最大计算值为０．７４ｍ，实际 允许承载力。因此，挡土墙的抗滑稳定及地基承载力均 采用２．０ｍ，主动区的筋长按滑裂面为４５。＋ｑ￣／２＝５７。计算； ５６ Ｉ广东科技２０１０１。总第２４７期 加筋布的回折宽度ｋ最大计算值为０．３７ｍ，实际采用 ２．０ｍ，满足要求，详见附图。 度一般为０．２～０．２５ｍ，铺土与压实时，勿使筋材卷褶或位 移； 根据规范要求，对加筋土挡墙进行外部和内部稳定 性验算，将加筋范围内的土体连同浆砌块石挡土墙视为 一（５）任何时候，碾压机械轮胎距筋材的土厚均不得 小于０．１５ｍ。 个刚性的整体，验算成果：加筋体断面足够，即使在不 考虑对墙体基础进行桩基处理的情况下，整个墙体沿其 底面的抗滑稳定系数Ｋ：１．８５，绕墙趾转动的抗倾覆稳定 系数Ｋ：４．Ｏ２，均满足规范要求；由于地基按设计进行了 ４工程效果 工程自２００７年１１月动工，于２００８年３月竣工，工 程竣工后即投入运行，至今已３０个月。经对工程变形进 行检测，检测项目包括浆砌块石挡土墙的水平位移及垂 桩基处理，布置了，．ｐ１５０松木桩，单桩长４．０ｍ，纵横间距 ５００ｘ５００ｍｍ，故抗深层圆弧滑动稳定，及地基承载力亦 直位移，检测结果为：浆砌块石挡土墙的水平位移基本 为零，墙体沉降量仅有３ｍｍ，从外部观察也没有发现异 常现象。 满足要求，所以，该加筋挡墙外部稳定满足规范要求。同 时对加筋体的内部稳定性进行了验算，验算方法采用 《土工合成材料应用技术规范》（ＧＢ５０２９０￣９８）所推荐的 公式进行，从验算结果可知，其加筋材所承受的拉力小 于容许拉力，抗拔稳定安全系数Ｆｓ：１．６～２．３，大于规范数 值，故内部稳定满足要求。 ５结语 实践证明，在挡土墙后布设加筋土技术是较好的减 少挡土墙土压力的措施，其工艺简单，不需要特殊的施 工设备和专业施工力量，造价较低，效果明显，易于保证 施工质量，不失为一种简易而有效的方法。 ３施工组织 （１）在加筋布的铺设范围内，按设计要求将整个场 地进行全面清理，并取用设计所指定的土料回填压实至 参考文献： －ｌ１］土工合成材料工程应用手册．中国建筑工业出版社 ［２］堤防工程一土工合成材料应用技术．中国水利水电出版 社，１９９９ ２．５ｍ高程（第一层加筋布的铺设高程）； （２）加筋布强度高的方向（２Ｅ方向）应垂直于墙面。 铺放平整应保证其不因填土而发生位移； （３）由于本加筋体端部由加筋布回折包裹而成，故 沿墙长度方向的搭接长度应大于０．１５ｍ，且为防止搭接 部分被拉开，相邻的加筋布应予缝接； （４）回填土铺在筋材上，每层要进行压实，压实后厚 Ｉ－３］土工织物应用与计算．中国地质大学出版社，１９８８ ［４］ＧＢ ５０２９０－－－－９８土工合成材料应用计算规范．国家质量 监督局和建设部联合发布，１９９９ （作者单位：饶平县水利工程质量监督站） 注：在边墙中间及１ ６５ｍ平台高程 设沉陷缝一道 附图：水闸翼墙加固设计断面图 广东科技 们。’。总第 期１ ５７ ｛