适合于软土地基的加筋土挡土墙及其施工方法 发明所属技术领域
本发明属于建筑施工中的利用加筋土技术的一种支挡结构物及其施工方法。
现有技术背景
加筋土挡土墙常见的有条带式加筋土挡土墙和包裹式加筋土挡土墙两种。条带式加筋土挡土墙是将高强度、高模量的加筋条带在填料中按一定的间距排列，即每一层不满铺加筋，条带的外端与面板联结，内端则往向土体内延伸一定长度；包裹式加筋土挡土墙采用土工格栅或土工网，首先将加筋在土体内满铺，每铺一层加筋再在其上填料压实，然后将外端的加筋卷回一定长度，再在其上满铺上层加筋，最后设置面板。
在国外1965年法国修建了世界上第一座条带式加筋土挡土墙，1972年美国修建了第一座条带式加筋土挡土墙。从七十年代后期美国等国家开始了包裹式加筋土挡土墙的试验研究，采用的加筋材料为土工网或土工织物。从1984年开始将Tensar拉伸土工格栅引入加筋土。目前土工格栅加筋土挡土墙在欧美国家应用比较广泛，但填料采用透水性的材料，如砂。
我国的加筋土技术研究和应用始于20世纪七十年代中期，加筋土技术首先应用于挡土墙。1979年在云南省修建了我国第一座试验性条带式加筋土挡土墙，1980年在山西省修建了第一座公路条带式加筋土挡土墙。最初条带就是打包带，之后出现了聚丙烯土工带和钢筋混凝土带，随着高速公路的修建最近出现了钢塑复合带。目前我国主要采用条带式加筋土挡土墙，公路部门主要采用聚丙烯土工带和钢塑复合带，铁路部门主要采用钢筋混凝土带，钢带和高强钢丝在我国使用很少。
条带式加筋土挡土墙和包裹式加筋土挡土墙的缺点：条带式加筋土挡土墙需要金属拉环、条带结点之间存在“无筋巷道”、条带与填料界面的摩擦强度弱。包裹式加筋土挡土墙的加筋强度低、加筋与填料界面的摩擦强度弱、面板与加筋土联结弱等。这些缺点影响了加筋土挡土墙的推广应用。
此外，目前国外的加筋土使用砂土或粘土做填料，由于填料自重大，使挡土墙体产生沉降。特别是在软土地基条件下的高速公路或桥梁引桥上使用，造成路面沉降不平，因而成为一道世界性的难题。
发明的内容
本发明的目地是提出一种适合于在软土地基条件下使用的加筋土挡土墙及其施工方法技术方案。
本发明是一种适合于软土地基的加筋土挡土墙—砌块式土工格栅加筋石灰粉煤灰挡土墙，它是利用加筋土技术修建的一种支挡结构物，由填料、在填料中布置的加筋以及墙面板三部分组成，墙面板采用预制砌块砌构，填料采用石灰--粉煤灰填料轻型填料，加筋采用涤纶纤维经编土工格栅或者塑料拉伸土工格栅；土工格栅直接压在上下砌块之间；本发明将石灰粉煤灰轻型填料与土工格栅组合在一起，粉煤灰易板结，团粒结构，加上土工格栅特殊网状结构，使得填料与加筋的界面强度摩擦提高一倍左右，土工格栅与石灰粉煤灰界面摩擦强度高，缩短锚固长度，墙背的水平土压力小，砌块自身稳定，不需要联结构件，加强了结构的整体性；石灰粉煤灰比砂或粘性土填料轻25％左右，降低基础沉降。本发明挡土墙填料采用的石灰--粉煤灰中：石灰质量应符合III级以上的生石灰或消解石灰的技术指标；粉煤灰要求SiO2和Al2O3的含量大于70％、700℃的烧失量小于12％、粒径在0.001～2mm之间，小于0.074mm的颗粒含量大于45％；湿粉煤灰的含水量控制在30％～35％。
发明的实施方式本发明加筋土挡土墙的施工方法如下：
基础工程
(1)槽底平面尺寸一般应大于基础外缘30cm；
(2)墙基下做一步20cm厚碎石，基础外每侧宽出30cm；
(3)墙基伸缩缝每15m设置一道，采用沥青浸木板作为填缝料；
砌块安装
(1)安装第一块砌块时，应先垫2cm水泥砂浆，使其安装稳定，同时应
将水泥砂浆填筑至砌块与基础间错台空隙；
(2)砌块在平面对接干砌，在立面分层砌筑。
土工格栅铺设
(1)将土工格栅摊铺在压实整平的填料上，采用横向铺设法；
混合料拌和、摊铺及压实
(1)填料采用石灰粉煤灰，施工的最低气温在5℃以上；
(2)混合料拌和采用预拌场地拌和，拌和场地要平坦、坚实；以随拌和、
随运输、随摊铺、随压实为佳；拌和均匀的石灰粉煤灰混合料中，不
含有大于25mm的粉煤灰团粒和大于10mm的石灰团粒；
(3)根据土工格栅的竖向间距进行分层摊铺、压实；
(4)填料摊铺：摊铺厚度要均匀一致，表面平整，并设不小于3％的横坡；
(5)填料应严格分层压实，分层厚度不得大于20cm和小于10cm；
(6)压实标准(采用重型击实标准)，距砌块1.0m范围以内，全部墙高
大于90％；距砌块1.0m范围以外，距槽底面以下0～80cm深度，
压实度大于95％；距槽底面80cm以下，压实度大于90％；
(7)在石灰--粉煤灰混合填料上铺筑路面结构层时，必须在混合填料达到
设计强度后，才允许铺放其他结构层。
本发明的构造是砌块式土工格栅加筋石灰粉煤灰挡土墙构造，克服了条带式加筋土挡土墙和包裹式加筋土挡土墙的缺点，本发明采用土工格栅具有抗拉强度高、耐久性好的特点，土工格栅与填料的界面摩擦强度高，减少土体对墙面的侧向压力；本能发明采用预制砌块做墙面，自身稳定，不需要联结构件，土工格栅直接压在上、下砌块之间，不需要金属拉环，使加筋土的结构整体性强。特别是本发明将石灰粉煤灰轻型填料与土工格栅组合在一起，粉煤灰易板结，团粒结构，加上土工格栅特殊网状结构，砂作为填料时拉拔系数变化范围为0.27～0.45，石灰粉煤灰作为填料时拉拔系数变化范围为0.54～0.85，拉拔系数提高提高一倍左右，加强了结构的整体性。石灰—粉煤灰自重轻25％左右，使本发明的加筋土挡土墙构筑物整体重量轻，适合于在软土地基条件下使用，不会产生墙体的沉降。本发明在实验的基础上综合优选了多种技术措施，解决了在软土地基条件下应用加筋土挡土墙技术的难题。本发明还给综合利用粉煤灰开辟了市场。