工程案例加筋土 GEO5

GEO5某城市道路加筋土挡墙设计

使用模块：GEO5土质边坡稳定性分析、加筋土式挡土墙设计

1 项目背景

项目位于西南某地级市，建设内容为城市次干道。在此段道路初步设计中，道路左侧K0+580—K0+880段为填方边坡，道路高程为1226.818m—1241.374m，最高填方约40m，对应桩号K0+680的高程为1132.816m。因道路外侧相邻地块功能用途未确定，无建筑布局方案，故该段填方边坡在初步设计时拟采用坡率法放坡+截、排水方案处理，分为五级边坡，坡比分别为1:1.5、1:1.75、1:1.75、1:2、1:2，坡面用人字形骨架和植草。

初步设计坡率法放坡平面布置图

在道路施工图设计阶段，拟建道路外侧地块建筑布局方案为整个台地由西向东逐步上行，在道路路侧沿线布置了某研究中心及宿舍区，场地内设置了消防车道，消防车道宽度7m。拟建道路桩号K0+700对应消防车道高程约1200m，原地面高程为1192.5m，拟建道路高程为1225.0m，与道路外侧地块消防车道最大填方高差约25m，与现状地面高差约32.5m。因建设用地受限，初步设计拟采用的坡率法放坡处理方案不可行，须考虑挡墙支护方案。

2 工程地质条件

根据区域地质资料及附近工程的岩土工程勘察资料，场区上覆土层主要为第四系全新统人工堆积填土层（Q_4ml）、冲积层（Q_4al）、坡洪积层（Q_dl+pl）、坡残积层（Q_dl+el），基岩为新近系上新统昔格达组碎屑岩（N_Qx）及晚二叠世（P_3γ）侵入岩。地层自上而下为：

（1）、人工填土层为新近堆填，结构疏松，承载力低，工程性质差。

（2）、冲积层之②₁淤泥质粉质粘土层呈流塑~软塑状，属高压缩性软弱土，承载力低，工程性质极差；②₂细砂层呈饱和、松散状，承载力较低，工程性质较差。

（3）、昔格达组坡残积土之③₁粉质粘土层呈可塑状，具有一定承载力，工程性质较好；

③₂粉质粘土层呈硬塑状，承载力较高，工程性质较好；其遇水易软化。

（4）、花岗岩坡残积层之④₁砂质粘性土呈可塑状，具有一定承载力，工程性质较好；④₂砂质粘性土呈硬塑状，承载力较高，工程性质好；其遇水易软化。

（5）、昔格达组碎屑岩⑤承载力高，工程性质好；其遇水易软化。

（6）、花岗岩之全、强风化带（⑥₁、⑥₂、⑥₃）承载力高，工程性质好；土状风化岩遇水易软化。

（7）、花岗岩之中、微风化带（⑥₄、⑥₅）岩石强度较高，工程性质好。

岩土体物理力学参数建议值如下：

3支护设计方案

因拟建道路场地位于冲沟，基底地基条件较差，路面有纵坡。设计采用灌注桩地基处理+3阶加筋土挡墙+自然放坡路堤+排水的支护措施，台阶水平设置。加筋土挡墙长度约200m，单阶墙高不超过10m，墙面结合实际地形和道路纵坡进行调整，两阶墙间设2m宽平台。路堤坡顶设截水沟，挡墙台阶及墙底设排水沟。挡墙两端墙高较矮，设计采用重力式挡墙与现状山体相接。

加筋土挡墙墙面采用采用C30预制混凝土面板，加筋材料采用整体钢塑土工格栅，竖向层间距0.4m。加筋结构回填区填料使用项目开挖弃方，综合内摩擦角不小于35度，压实度不小于93%。每阶挡墙下方设0.4m厚级配良好的碎石水平排水层，台阶处铺设一布一膜后采用素砼封闭，防止雨水下渗。加筋挡墙墙顶设置4m米1：1.5自然放坡路堤。加筋土挡墙平面、立面布置图，剖面布置及大样图如下：

加筋土挡墙设计平面布置图

加筋土挡墙立面布置图

加筋土挡墙剖面及大样图

4加筋土挡墙设计计算

4.1挡墙参数设置

本项目挡墙设计合理使用年限为50年，场地按地震按烈度7度（0.15g）考虑地震荷载作用。挡墙工程安全等级为一级，一般工况下稳定安全系数Fs≥1.35，地震工况下安全系数Fs≥1.25。墙顶荷载35KPa。计算未考虑道路外侧场地回填的影响，将其视为安全储备。

加筋结构回填区填料参数Φ_d=35.0°，C=0 kPa，γ=18 KN/m³；加筋区后填土参数Φ=30.0°，C=0 kPa，γ=18 KN/m³；挡墙底灌注桩地基处理区域考虑置换做法，其参数取：Φ=24.0°，C=25kPa，γ=20KN/m³。

4.2挡墙参数设置

加筋材料设计采用重庆永固的整体钢塑土工格栅。整体钢塑土工格栅采用整体成型工艺，钢塑复合材质，肋带的主要受力元件为条带内的高强冷拔钢丝，蠕变极小；经抗老化处理的聚乙烯保护层，具有耐酸、碱、盐腐蚀的化学特性，破断伸长率小，强度高；条带交叉交点结点分离力要求大于500N。设计力学及物理尺寸指标必须满足交通行业标准《公路工程土工合成材料　土工格栅　第1部分：钢塑格栅》（JT/T925.1-2014）的要求。整体钢塑土工格栅规格及技术参数见下表：