绿色加筋格宾挡墙在软基拓宽工程中的应用

吕锡岭

（浙江省大成建设集团有限公司，浙江杭州 310012）

0 引言

伴随着国民经济的发展，我国各地区的交通量都在不断增长。特别是在沿海地区许多高速公路通行能力已经不能满足社会、经济发展的需要，迫切需要进行拓宽改造。自1997年来，我国先后有广佛、沪杭甬、沪宁、合宁、沈大等多条高速公路进行拓宽。然而沿海地区高速公路拓宽工程存在两方面的突出问题：一是沿海地区经济发达，征地困难；二是新老路基差异沉降明显，拓宽工程病害多。

自1965年法国工程师HenriVidal提出现代加筋土理论以来，加筋土挡墙在岩土工程领域内得到迅速发展[1]。将加筋土挡墙应用到高速公路拓宽工程中有以下优势：减小征地面积，甚至实现零征地；提高路基的整体性、减小新老路基差异沉降；施工简单，工期短，对交通影响小。目前它已成为国内高速公路拓宽工程首选技术[2]-[5]。

本文结合上三高速拓宽工程的建设，对加筋技术的最新发展——绿色加筋格宾挡墙在软基拓宽工程中的应用进行了分析。

1 软基地区拓宽工程的病害分析

在软基地区拓宽工程中，由于经过长期的车辆荷载和自重作用，老路基及地基已基本完成固结过程，变形趋于稳定；而新填路基对地基产生新的附加应力导致产生新的固结沉降，且其自身的压实变形也不可忽视，这种新老路基的差异沉降会给拓宽后的高速公路带来巨大影响。研究表明，因新老路基差异沉降带来的拓宽工程病害主要有四个方面[6][7]：

一是路基破坏。拓宽路基易沿新老路基结合面发生滑移破坏，甚至整体坍塌。

二是支挡结构破坏。如挡墙墙面开裂、整体滑移、倾覆。

三是路面损坏。如路面面层破碎、结合料松散、道路横坡改变、产生沿结合面走向的裂缝。

四是路面整体性能下降，路面功能逐渐丧失。

采取有效的技术措施保证新老路基的良好衔接，避免或减小差异沉降是拓宽工程的关键。目前已有多种控制差异沉降的技术措施，其中加筋土挡墙技术应用最为广泛。

2 绿色加筋格宾挡墙的结构特点

绿色加筋格宾挡墙[8][9]是一种生态型的加筋土技术，采用表面镀锌（铬）并覆塑处理的冷拔钢丝为筋材，钢丝经机器编织成双绞合六边形网片。图1为绿色加筋格宾单元的结构示意图，采用与全包裹式加筋挡墙类似的结构，将下层拉筋网面向上反包以形成面墙，在面墙后加设钢筋网板以增加刚度，并采用三脚支撑架固定，一般以65°或70°形成坡面；通常加筋网面幅宽2m，竖向间距0.58m或0.76m，网面长度根据设计确定。绿色加筋格宾单元一般采用工厂化生产，在施工现场只需进行简单装配即可在加筋网面上分层填筑、压实。在面墙钢丝网和钢筋网板间铺设有椰棕植生垫。挡墙施工完后只需人工植入枝条或藤曼草种，稍加养护，坡面绿化即可自然形成，见图2。

绿色加筋格宾挡墙是一种生态柔性支挡结构，用于软基地区的高速公路拓宽工程有着明显的优点：

（1）加筋性能强：绿色加筋格宾单元以双绞合六边形钢丝网为筋材，与土工格栅相比，不仅加筋效果好、能有效的提高填料的力学性能和拓宽路基的整体性[10]，而且筋土界面特性与应力分配性能也占有优势。挡墙面板和加筋网面均为工厂化无缝连接生产，弥补了传统加筋土挡墙筋材和面板连接点为结构薄弱环节的不足，整体安全性高。

图1 绿色加筋格宾单元

图2 绿色加筋格宾挡墙

（2）适应性强：对软土地基变形的适应性强，可与多种地基处理方式（如管桩处理、塑料排水板处理）相结合形成复合地基，提高地基承载力。

（3）渗透性好：由于挡墙面板非传统加筋土挡墙的混凝土刚性面板，墙面可以自然透水，利于填土中地下水排出，保证了结构的长期稳定。

（4）环保性：可以进行坡面绿化，快速恢复工程建设所造成的环境破坏，减少水土流失，美化公路景观。

3 绿色加筋格宾挡墙在上三高速拓宽工程中的应用

3.1 工程概况

上三高速SK1+260～SK4+494段，为上虞枢纽互通区被交路主线。由于上虞枢纽匝道接入上三线主线，该段需将主线进行拓宽为6车道或8车道。

原上三线本路段采用了超载预压、塑板+超载预压、水泥搅拌桩的处理方式。自通车以来，已产生沉降7～20cm不等，在桥台锥坡等处可见明显的沉降痕迹。

地质勘察表明，该路段表层为耕植土，厚度为0.3～0.6m，应清除，下部为淤泥质粉土厚约7.4～28.2m，分布不连续。软土层强度低，应进行地基处理。

3.2 上三高速公路的拓宽方案

为了减少征地并控制新老路基的差异沉降，减小路面开裂破坏的可能性，并营造上虞枢纽的亮丽景观，在SK1+260～SK1+420路段采用了绿色格宾挡墙。该路段填土高度在2.5～3.5m之间。先将1∶1.5的老路堤边坡削为1∶1.2，以清除老路边坡的表层植被土，再从土路肩边缘往下挖成台阶，以增加新老路基的接触面，保证新老路基之间的有效结合和整体性。拼宽前对软土地基进行采用管桩处理。图3为上三高速公路拓宽路基的设计施工图。

图3 上三高速公路的拓宽方案（单位：cm）

4 绿色加筋格宾挡墙的施工技术

4.1 施工顺序

软土地区拓宽工程中绿色加筋格宾挡墙的施工顺序见图4。

图4 软基拓宽工程中绿色加筋格宾挡墙的施工顺序

4.2 绿色加筋格宾挡墙的施工要点

（1）回填土选取时，应在满足质量要求的前提下就地取材；回填土中应不含腐殖质以及对网面钢丝具腐蚀性的化学及电化学成分等杂质；硬骨料的最大粒径小于15cm,且超过5cm粒径的硬骨料的总含量不得大于15%。并通过击实土工试验获取回填土的最大干密度、最优含水量等参数。

（2）相邻绿色加筋格宾构件面墙的所有相邻边均进行绞合连接，所有的绞合方式均为按间隔10～15cm单圈缠绕-双圈锁紧间隔绞合，使面墙构成一个连续的整体面。连接方法见图5。

（3）在填料未摊铺到拉筋网面上以前，严禁交通车辆、运料机械、摊铺机械和压实机械在裸露的拉筋网面上行驶和作业。填料必须分层摊铺、压实。每层的松铺厚度以30cm为宜，摊铺厚度应均匀，压实后的表面应平整。摊铺宜由面墙向加筋网面尾部顺序为宜。雨天不宜进行填料的摊铺和压实作业。

图5 边缘绞合

（4）距离面墙1m范围内，宜用人工夯实或轻型机械压实，重型压实机械不得在距离面墙1m范围内作业，以免对格宾面墙挤压造成破坏。

（5）绿色加筋格宾挡墙施工结束后应及时对面墙进喷播或插枝绿化并按绿化要求按时进行养护。

5 结语

将绿色加筋格宾挡墙应用到软基地区的高速公路拓宽工程中不仅可以有效的提高填料的力学参数和路基的整体性，减小新老路基差异沉降，并且可以进行坡面绿化，快速恢复工程建设带来的环境破坏，具有明显的技术、经济、社会与环保效益。

[1]杨果林,彭立,黄向京.加筋土结构分析理论与工程应用新技术[M].北京:中国铁道出版社,2007.

[2]周志刚，郑健龙，李强.土工格网处理填挖交界路基非均匀沉降的机理分析[J].岩土工程学报，2002，24(5)：576-579．

[3]郑智能,凌天清,周滨.高速公路零征地加筋拓宽路堤监测分析[J].华东交通大学学报,2010,27(3):38-43.

[4]邱清琼.高速公路填砂路堤拓宽加筋土工程施工支护结构的力学分析[D].重庆交通大学,2010.

[5]胡毅夫.土工格栅在拓宽路堤中的减沉防裂效果研究[D].中南大学,2006.

[6]黄琴龙，凌建明，等.旧路拓宽工程的病害特征和机理[J].同济大学学报(自然科学版)，2004,32(2):197-201．

[7]周宇，肖裕民.新旧路基拓宽常见病害分析[J].重庆交通学院学报，2006，25(1)：71-74．

[8]林宇亮,杨果林,李昀等.绿色加筋格宾挡墙工程特性试验研究[J].岩土力学，31(10):3113-3119.

[9]杨乃彬,龙浪波.新型绿色加筋格宾挡墙的特点及其应用[J].四川建筑,2010,30(2):98-102.

[10]刘泽,杨果林,黄向京.钢丝网筋材的加筋作用特性试验研究[J].工业建筑,2011,41(5):93-98.