土工织物加筋土挡墙在排水沟边坡中的应用初探

摘要：土工织物加筋土挡墙在排水沟边坡中的应用在八一灌区还是初步尝试，但已取得了良好的效果。文章介绍了土工织物加筋土挡墙工程的施工方法：边坡整形、砌筑基础、铺布、填沙、整平、浇水、折包、铺装L形钢筋混凝土构件。

关键词：土工织物；L形钢筋混凝土构件；加筋土挡墙；施工条件

中图分类号：S277文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）02-0069-02

土工织物是由高分子聚合物制成的用于岩土工程的材料，具有加筋、隔离、反滤、防护、防渗、减载等作用，并且具有质轻、抗拉强度高、耐酸碱腐蚀、耐磨，长期受水浸泡能保持完好，柔性、透水性强等优点。

1998年在沈阳市新民浑蒲灌区二排干边坡，采用了土工织物填沙与L形构件组合加筋土挡墙的结构型式，取得了成功。

一、问题的提出

浑蒲灌区二排干排涝控制面积89km2，排水流量45.7m3/s，与一分干平行，二排干与一分干的间距原设计为8m。由于一分干在水田灌溉期间的正常水位高于二排干渠底1.7～2.0m，因而高水位的一分干内的水向低水位的二排干渗透，使与一分干相邻的二排干右岸的700m长渠堤塌坡特别严重，两条渠沟间的堤顶宽度被冲刷后的最窄处不足3m。原初步设计方案采用重力式浆砌石挡土墙保护二排干塌坡严重的右岸见图1。保护长度700m，使右岸的原设计堤顶宽度得以保证。但由于灌区灌溉期间引水时间长，排水沟内总处于有水状态，因此地下水位较高，造成施工条件较差。根据设计要求和施工条件，我们最后采用了土工织物填沙与L形构件组合加筋土挡墙的结构型式见图2。使原设计存在的施工问题得到很好解决，并且又满足了设计要求。所采用的土工织物是青岛麻纺厂生产的1400D型抗老化无纺布。

图1 韭菜河而排干原设计方案横面图（0+300）（单位：M）

二、施工方法

（一）修坡

沿排水沟方向对边坡进行整形（削坡或垫土夯实），使边坡比为1：1。

（二）砌基础

沿排水沟方向在加筋土挡墙迎水面底部砌筑块石基础，以防止冲刷和渗透破坏。浆砌块石基础的宽0.5m，深1.0m。

（三）铺布

首先在设计沟以下20cm处，浆砌石基础以上水平铺设土工织物。沿渠道方向将土工织物每10～30m长分为一段。沿渠道横向方向土工织物的宽度为自下而上为2.0m和1.8 m相间，最上2层为2.2m，详见图2。纵向和横向相邻两块土工织物搭接长度为10cm，用尼龙线加密缝合。另外应使土工织物有均匀褶皱，使之保持一定松紧度，以防在填充沙土时，产生超出织物弹性极限的变形。

（四）填沙

在土工织物上面填充的土料，要具有较高的剪切阻力，所以要求填充的土料为粗沙或碎石。本工程所填充的土料为粗沙，以提高剪切能力和挡土墙内侧排水能力。填充粗沙的高度和宽度要达到设计要求。

图2 土工织物与L型构件组合加筋土挡土墙横断面（单位：CM）

（五）整平、浇水

每一层土工织物所包的沙料在填充到设计要求的高度和宽度后，要进行浇水、整平，使沙料平整密实。

（六）折包

每层所填充的沙料达到要求后，用土工织物把沙料包1次，然后留0.8～1.5m长的土工织物再折回，填沙后再包1次，反复折包并保持台阶一直到设计高度，台阶的宽度为20cm，高度为40cm。

（七）铺装L形构件

对于土工织物的表面为了防止人畜破坏或日光照射，使排水渠道过水断面规划，水力条件得到良好改善，挡墙坚固耐用和便于养护管理，在每层填充沙料的土工织物表面铺装L形构件，构件结构为钢筋混凝土。构件的厚度为5cm，每个构件宽40cm。挡墙顶层L形构件的厚度要达到10cm，以抵抗外力的破坏。L形钢筋混凝土构件配筋见图3。

图3 L型预制钢筋混凝土护面板构件配筋比例尺（1：10）（单位：CM）

三、结论

1．本工程的施工开挖断面底宽2m，边坡1：1，坡高2.4m。采用土工织物填沙与L形构件组合加筋土挡墙土方工程量并不很大。如将台阶式护面折算成直线护面其边坡约为1：0.4，接近于重力式挡土墙迎水面垂直布置的要求。以上两点说明，土工织物填沙与L形构件组合加筋土挡墙基本保证了原设计方案重力式挡土墙的过水能力要求，而不增加施工中的土方开挖量。

2．从运行多年的观测中看，本工程没有发现渗透变形和渗透流量加大的迹象，一分干与二排干运行良好，并且经过多年的冬季观察，也没有发现冻胀现象。

3．经过总的工程造价的比较，土工织物填沙与L形构件组合加筋土挡墙为1050元/m，重力式浆砌石挡土墙为1500元/m，两者相差450元/m，可见前者节省了30%的费用。除此之外，施工工期可缩短10%，人工节省21%。

参考文献

[1]朱诗鳌．土工合成材料的应用[M]．北京：北京科学技术出版社，1994．

作者简介：李淑芬（1955- ），女，辽宁新民人，新民市水土保持监督管理处工程师，研究方向：水土保持。