简介
自20世纪60年代初期，法国工程师亨利·华达尔通过三轴试验，证明在土中加入少量纤维材料，土的强度可以提高3～4倍，从此加筋土挡土墙正式用于工程。加筋土挡土墙是由面板、拉筋和填料组成的复合挡土结构，通过填料与筋体间的相互结合产生摩擦力抵抗土压力，从整体上形成一个类似于重力式挡土结构的结构物。
加筋土挡土墙不仅可用于路堤边坡加固，而且也可和预制板结合成为新型的重力式挡土墙。它不仅体积高大、柔性较好，而且能吸收一般振动和冲击，同时还可保持垂直的墙面和节约用地，工程费用比刚性挡土墙节省50%左右。加筋土挡土墙与传统重力式支挡结构相比，具有结构新颖、施工简单、造型美观、造价较低等优点，可应用于桥台、渠道、填方路基等边坡加固。
组成
加筋土挡土墙主要由填料、筋带、面板和辅助结构组成。
填料
填料是加筋土工程的主体材料，不仅直接影响和筋带间的摩擦产生拉力，而且影响土压力的大小，因此填料的选择至关重要，一般可采用天然土、稳定土或工业废渣。
天然土宜选用粗粒土填筑，如砾类土、砂类土、碎石土、黄土、中低液限黏性土、中砂、细粒土含量在15%～30%的漂石土、砂粉土、易风化的软块石等。禁止使用腐殖土、冻结土、白垩土、高液限土、膨胀土等。浸水的挡土墙工程还要求填料的水稳性好。
用钢带作为加筋材料时，应控制填料中的氯离子和硫酸根离子，防止受腐蚀破坏，电阻应大于10Ω/m，pH值为5～10。对于无水工程，氯离子含量不应大于5.6mg/100g，硫酸根离子含量不应大于21.0mg/100g；对于淡水工程，氯离子含量不应大于2.8mg/100g，硫酸根离子含量不应大于10.5mg/100g。
稳定土宜选用经过掺适量灰（水泥、粉煤灰、石灰等）处理的稳定土；工业废渣宜选用粉煤灰、煤矸石、矿渣等。对于应用聚丙烯类加筋材料时，应尽量避免金属离子（如锰、铜等）进入加筋体，填料中不宜含有氯化钙、碳酸钠、硫化物等化学物质。
填料的压实度能否达到设计要求是加筋土挡土墙成败的关键。保证填料与筋带间产生足够的摩擦力，关系到加筋结构力学性能的改善和稳定性。为了确保填料具有良好的压实性，要求填料的粒径不宜大于填料压实厚度的2/3，最大粒径不大于15mm，不得含有冻块、有机料及生活垃圾等。分层压实的厚度一般为30cm左右，碾压机械必须满足压实度和填料要求。拉筋顶面填土时严禁沿拉筋方向推土和车辆直接碾压拉筋。在碾压前，拉筋顶面的填土厚度不应小于20cm。
筋带
筋带的主要作用是与填料产生摩擦力，并承受结构内部的拉力，筋带材料的强度关系到挡土墙的稳定。因此，筋带必须具有以下特性：具有较高的强度，受力后变形较小；表面比较粗糙，能与填料产生足够的摩擦力；抗腐蚀性好，具有良好的耐久性；加工、接长和与面板的连接简单。常用的筋带有扁钢带、钢筋混凝土板带、聚丙烯土工带和复合力筋带等。高速公路和一级公路上的加筋土工程，应当采用扁钢带和钢筋混凝土板带。
面板
面板的主要作用是装饰墙面，承受土的侧压力，防止端部土颗粒从拉筋间挤出，美化道路环境，与筋带、填料共同构成筋体。因此，面板应具有以下特性：满足坚固、美观、运输方便和易于安装的要求；强度等级不应低于C20，厚度为12～20cm；露于混凝土外部的钢拉环、钢板锚头应进行防锈处理。
目前，加筋土挡土墙中普遍采用钢筋混凝土面板，多采用预制安装，比较典型的形式有十字形、槽形、六角形、L形和矩形等，其形状和尺寸如表4-17所列。墙顶和角隅处可采用异形面板和角隅面板。
辅助结构
加筋土挡土墙的主要辅助结构，主要有排水系统墙面伸缩缝、墙顶护栏等。墙前应设4%的横向排水坡，可结合地基处理或基槽回填做片石盲沟。位于河岸上的加筋土挡土墙，填料水稳性好，宜优选砂砾填料，做好面板的反滤，墙面上应设泄水孔。沿墙每隔20～30m或基层地层变化处，应设宽度为2cm的沉降伸缩缝，缝内充填沥青麻筋等材料封堵，并在面板内侧沿高度设置宽20cm的渗滤布。根据道路的纵向布置要求，墙顶设置条石或混凝土砌块和防撞设施。
施工
加筋土挡土墙主要施工工艺，与重力式挡土墙有所不同，主要包括施工准备、基础工程、面板制作与安装、加筋材料铺设、填土及压实、辅助设施施工等，其主要施工工艺流程如图所示。
施工前准备工作
为确保加筋土挡土墙的顺利施工和工程质量，在正式施工前应重点做好以下几个方面的准备工作。
（1）进行施工现场的考察，尽快熟悉施工环境，掌握施工场地的第一手资料，如交通运输、供水、通讯、供电等方面的条件，临时设施的设置情况，当地经济状况、社会治安和风俗习惯等。
（2）熟悉施工图设计文件，并与施工现场实际条件进行核实，了解设计意图和关键技术要求。研究合同文件或有关工作指令，了解工程施工重点、难点、工程量、施工进度和工程质量要求。
（3）为保证所用材料符合设计要求，应做好原材料试验和有关配合比试验工作，并落实材料的供应方式、供货日期等。
（4）编制加筋土挡土墙工程的施工组织设计，在施工准备满足施工要求时，办理工程开工报告，并做好施工记录表格的准备。
（5）在正式砌筑或安装挡土墙之前，应进行施工测量工作，主要包括中桩和横断面复测，以及结构物的施工放样工作。
（6）进行施工机具准备。除按路基施工需要配备的压实机械外，还应选择准备平板夯、轻型压路机、夯板等，其他施工机械有混凝土搅拌机、挖掘机、铲运机、钢筋加工机械等。
（7）进行仪器设备准备。检验仪器主要有水准仪、全站仪、填料压实度检测设备和仪器，混凝土各种性能检测设备。
（8）进行施工人员组织准备。主要包括工地现场管理人员、专业技术人员、生产第一线的施工工人和必要的其他临时人员等。
基础工程的施工
基础工程的施工，主要包括基槽开挖、地基处理和基槽检查3项工作。
（1）基槽开挖 开挖前应进行详细测量定位，并准确标出其开挖线，基槽底应按设计图纸开挖至设计标高；基槽底部平面尺寸一般应大于基础外缘300mm；当基槽为岩石地质时，基础嵌入中等风化基岩的深度不宜小于0.6m；当纵向高度变化较大时，基槽底沿纵向可呈阶梯状进行开挖，每一台阶的长度不宜小于3.0m，且应与面板的长度模数相一致；基槽底和加筋体下的基础在横向的倒坡为3%～5%。
（2）地基处理 当基槽底为一般土，经试验能满足承载力和稳定性要求时，只要将地面进行平整压实即可。当基槽底和筋体下基础为软弱地基时，则应根据承载力和稳定性要求，根据地基土质情况和其他条件进行处理。常用的处理方法有换填夯实、砂井碎石桩、砂垫层、加筋地基、石灰土、水泥土等，也可采用旋喷桩、混凝土短桩、深层搅拌桩、强夯等方法。
当基槽底位于水下时，水下基槽的开挖及抛石基床的填筑、预制混凝土块体水下安装、水下浇筑混凝土基础等施工要求，可按照重力式码头的施工技术规范施工。
（3）基槽检查 为保证挡土墙的施工质量，水上水下基槽的浇筑或砌筑基础前，对于基底土质及地层情况、水下基槽的开挖及填筑夯实情况，都必须进行检查验收，确认符合设计要求后方可进行下道工序的施工。
各类型缝的施工
加筋土挡土墙必须沿其长度方向设置变形缝和沉降缝，当条件允许时尽量两缝合一，这两种缝统称为变形缝。缝的宽度一般为20～30mm，并做成垂直通缝，基础及胸墙变形缝应用弹性材料填充。变形缝的间距大小，应根据气温、地基条件、结构使用情况、基桩厚度情况及面板长度模数而确定，一般为15～30m。在地基高程、土质差别较大处及基床厚度突变处必须设置变形缝。
在填土中可以不考虑设置变形缝。岩石地基的变形缝间距一般可为20～30m；土基上的加筋土挡土墙的变形缝间距一般不宜大于15m，以适应地基不均匀沉降的要求。变形缝的间距必须是墙面板长度的整数倍，以便形成垂直通缝。
混凝土基础施工
大多数加筋土挡土墙的基础为现浇混凝土，其强度等级一般为C15。施工时一般是分段开挖，分段处理，分段验收，分段浇筑。在混凝土基础施工中，如果遇到地下水应做好排水工作。
在混凝土基础浇筑过程中，应严格按照设计要求进行施工。每段基础的轴线误差不应大于±10mm，基顶高程误差也不应大于±10mm；如果地形发生变化，需要调整基础顶的标高时，应注意与面板的高度模数相吻合，以便于面板的安装。
面板预制与安装
挡土墙的面板应坚固美观、运输方便、易于安装、组装合理。面板可根据需用采用钢筋混凝土面板或混凝土预制面板，其强度等级不低于C20。面板的尺寸一般为：长800～2000mm，宽500～600mm，厚80～220mm。长度应根据施工情况（变形缝间距）确定宽度应与加筋材料的分层间距协调，厚度根据结构受力情况计算确定。
墙面板在运输和堆放过程中，宜侧面竖向堆放或平放，应防止板角隅处碰损。当采用水平堆放时，一般不宜超过5层板，每层面板之间应用垫木支垫。面板在搬运安装过程中，应当轻搬轻放。
墙面板的安装砌筑，一般应按以下步骤进行，并达到如下基本要求。
（1）在条形基础上应准确画出面板安装外缘线，画线时应用经纬仪操作，不可凭施工经验用尺寸量测，在曲线部分应加密画线点，以保证曲线处形状、尺寸准确。
（2）在确定的外缘线上定点，并对这些定点进行水平测量，按照板长划线分割，整平面板的基座，为安装墙面板打下良好基础。
（3）面板的安装砌筑一般从变形缝处开始，依次向两边安装砌筑延伸。
（4）面板安砌时要用M5或M7.5水泥砂浆砌筑调平。对河流、海边坡工程，除排水缝之外，水平缝及竖直缝内侧均全部填塞；板外侧也应简单勾缝，保持面板整洁；同层相邻面板的水平误差不应大于10mm，轴线偏差每15m不应大于10mm，砌缝宽度应小于10mm。
（5）面板安砌可用人工或机械吊装就位，按设计要求的垂直度、坡度挂线砌筑；单块面板的倾斜度可控制在内倾1%左右，但严禁面板外倾。
（6）在安砌中要特别注意第一层面板的施工质量，这是全墙的安砌基准线，以后每安砌2～3层全面检查一次施工质量。面板安砌时只能用水泥砂浆调整水平误差，不得用小石子或铁片支垫调整。
（7）在面板后不小于0.3m范围内，应当回填砂砾或碎石材料，并最好采用反挖法进行施工。
（8）加筋土挡土墙面板安砌质量检查项目包括：轴线偏差、垂度或坡度、平整度、面板破损情况、相邻面板高差、面板缝宽等。
加筋材料的铺设
为了保证加筋材料尺寸的准确，避免施工中边铺边下料，人为造成的随意性和加筋材料尺寸误差，应当根据施工图提前下料。加筋材料的下料长度不得小于设计长度。土工带为条带式加筋材料，一般是一根穿过环后成两股；其设计长度为该结点处加筋体的设计宽度，另加300～500mm的富余，作为穿过拉环时所占用的长度。
加筋材料应坚持当班用多少材料下多少。对于聚丙烯带，在运输、保管中应防止日光照射，施工时暴露的总时间最长以一个台班为宜，夏天应更短些，冬天可适当长些。
加筋材料铺设时底面应平整、密实，一般应平铺、拉直，不得出现卷曲、扭结。土工格栅的纵向肋、土工织物的纵向纤维应与墙面垂直，土工带可呈扇形辐射状铺设。
加筋材料不得与硬质尖锐角的填料直接接触，以防止将加筋材料损坏。加筋材料与面板的连接应牢固、可靠，并且易于拉紧、拉直。
加筋材料铺设的主方向与墙纵向垂直，以保证加筋材料均匀受力和共同发挥作用。另外，加筋材料在加筋体中应尽可能均匀分布，保证加筋体能发挥其整体作用。加筋材料在铺设时，下层填料要压实、填平，其横向倾斜度以不大于5%为宜，这是保证加筋材料拉紧、拉直、不卷曲、不重叠和不皱褶的关键。
加筋材料在铺设时，应边铺也用填料固定其铺设位置，先用填料在加筋材料的中后部呈若干纵列压住加筋材料，填料的多少和疏密以足以固定加筋材料的位置为宜，再逐根进行检查，最后逐根拉紧、拉直。
填料的摊铺压实
用于加筋土挡土墙的填料，应按设计要求确定填料的采集场，对于填料的粒径要求主要是级配均匀，填料种类要求填料容易压实、水稳性好。填料采集场选好后，应按设计要求和《土工试验方法标准》规定的击实方法，确定填料在施工状态下的最大干密度和最佳含水量，作为填料在压实过程中压实度控制的标准。
如果填料情况与取样试验时的情况发生较大变化，应重新进行击实试验，保证施工时的情况与取样试验时的情况基本一致。
根据工程施工经验，填料中的块体最大粒径，以不超过分层厚度的2/3为宜，且相应粒径的块体总含量不大于15%，最大粒径也不得大于15cm。
填料应分层回填和分层压实。由于我国加筋土挡土墙采用人工搬运和安砌面板，板的尺寸比较小，加筋材料分层铺设厚度一般为300mm左右，最大不超过500mm。
填料可以采用人工摊铺，也可采用机械摊铺。填料摊铺平整后，用压路机进行碾压。压路机运行方向应平行于墙面板，下一次碾压的轮迹应与上一次碾压轮迹重叠宽度为轮宽的1/3。第一遍先采取轻压，使加筋材料的位置在填料中能完全固定，然后再采取重压。碾压时从筋带中部逐步向尾部，再碾压靠面板的部位，轻压后再全面碾压。碾压的遍数以填料碾压后达到规定的压实度为准。
特殊填料的施工
加筋土挡土墙特殊填料的施工，主要是指黏性土、泥页岩、膨胀土、工业废渣和其他填料的施工。
（1）黏性土的施工 黏性土可以用作加筋土填料，施工时关键是应严格控制填料的含水量，选用填土能承受的最大碾压机械进行压实。根据工程施工经验，黏性土填料应按重型击实试验确定最佳含水量和控制含水量，遇雨时应立即停止碾压，并遮盖好施工现场。
（2）泥页岩、膨胀土的施工 当以泥页岩、膨胀土作为加筋土填料时，施工中应严格控制填土的含水量。填料的最佳含水量一般按轻型击实试验方法求得，碾压应在填料的最佳含水量下进行。对于碾压后的加筋体，应进行封闭处理。封闭处理可用喷洒热沥青砂、土工膜或砂砾石隔离层等。
当采用中等膨胀土时，最好在土中入适量的石灰、水泥其掺入量一般为6%～10%，灰土应拌和均匀，有条件时可采用厂拌法。
以泥页岩、膨胀土作为加筋土填料的工程，在结构构造处理上必须做好排水和防水工程。
（3）工业废渣的施工
工业废渣也可用做加筋土的填料，如粉煤灰、炉渣、矿渣等。采用这类填料时，应注意两方面的问题：一是施工后能够进行压实；二是要有可靠措施防止废渣中对加筋材料有害的物质对加筋土结构耐久性的影响。
工程实践经验证明：如果将废渣与土按一定比例拌和后当作填料，将更加有利于填料的压实。
（4）其他填料的施工
黄土也可作为加筋土填料，其施工方法和压实要求与其他土料基本相同。
施工质量的检测
（1）加筋材料质量及铺设
检查加筋材料的质量是否达到设计要求和有关国家或行业标准；检查加筋材料铺设的均匀性和是否平展、拉直拉紧，这是加筋土挡土墙检测的重点，应对每个结点进行检查。对一层每15m长应抽检1个结点，一般是采用目测方法。
对于条带加筋材料，其长度的后半部分应当均匀分开，各结点间加筋材料无明显的界限为准。
（2）填料的回填及其压实
填料的回填及其压实，主要检查填料的物理力学指标，压实时的含水率，回填分层厚度；压实施工机械，填料的压实度等。压实度的检测频率按每层500m2或每50m纵向长不少于3个点进行；水下工程和重要工程、高大加筋土挡土墙工程，还应适当加大检测频度。
（3）其他方面的质量检查
其他方面的质量检查包括内容很多，主要应检查以下方面：检查排水、防水工程是否齐全，沟底平整、线条顺直、不渗漏、不淤积，排水十分畅通；检查砌石的砌筑质量或混凝土浇筑质量、外观尺寸和线形。
对于直立式加筋土岸壁工程，应检查系锚设施、排水道出口、下河踏步等附属建筑的质量。特别是系锚设施，锚碇块下填料的压实度应提高2%～3%，拉杆的支垫、张拉、连接情况，前方锚块后加筋材料的铺设等都应进行检查。
（4）挡墙长期变形的观测
对于重要公路工程或重大工程，应设置一定数量的结构沉降和变形观测点，一般是以每60～100m长设一观测点或观测断面，特殊地段处可适当加密；在一个挡土墙中不应少于3个观测点或观测断面。