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无锡惠巷浜河道综合整治工程挡墙型式比较
2006年03月01日 来源: 景观水利网 作者: 无锡水利设计院 徐萍 浏览：
1 概述
无锡市城区及城郊结合部大小河道（段）有128条之多，这些河道现承担着城区的排水任务，在汛期还兼有调蓄洪量、排泄洪水的作用。随着经济建设的步伐的加快，无锡市的经济飞速发展，城市面貌日新月异。作为无锡市最具特点、最有象征意义的水环境相对滞后，特别是市区河道水环境较差，群众反映强烈。与整个城市形象不能匹配。为改善水环境，建设清水河道，恢复江南水乡城市特色，根据市委、市政府《爱我无锡，美化家园，加强城市管理三年目标实施意见》的要求，出台了《市政府关于城区河道综合整治三年目标的实施意见》。
我院接受委托设计了第一、第二批河道设计，设计中我们发现老的挡墙型式如浆砌石挡墙及钢筋混凝土挡墙已不能满足城市建设的需要。具体表现在以下几个方面：
1）生态要求
随着人类文明的不断发展，人们对于人与自然的认识不断升华，从面提出了生态城市的概念。生态城市的概念包含许多方面，城市河道及滨河地带作为城市文明的发源地，其生态在现代城市建设中已被破坏。许多学者专家提出了建立生态城市的多项原则，比较有名的是1996年雷吉斯领导的“城市生态”组织提出的十项原则中有一条原则明确提出“修复被损坏的城市自然环境，尤其是河流、海滨、山脊线和湿地”。因此河道生态在城市中具有独特的意义。
2）原材料紧缺
随着城市建设的大力发展，建筑原材料紧缺的矛盾突出。在生态环境日益被人们重视的今天，大家已经意识到黄砂、块石等材料的开采，本身就是破坏生态环境的。许多地方已停止开山、采砂，原材料价格是不断上升，有些材料甚至断货现象。
3）工期紧
河道整治工程面广量大，水利工程的建设受气侯条件影响很大，必须赶在汛期前完工。为了在指定的工期内完成工程，从设计阶段就要开始考虑如何缩短工期。
4）城市景观的要求
以往河道整治工程主要从满足防洪功能的需求出发，仅仅是疏浚、勾通，两岸修砌护岸，这样虽然对改善水利环境有所作用，但硬化的河岸线给城市景观带来毫无生机的景象。而现代城市建设讲究人居环境，对景观设计要求很高，如何恢复河道原先小河弯弯、曲折有致、绿草茵茵的自然景象，是现代河道整治的重点。
针对如上所述的原因， 要求我们在河道设计中摒弃原有的设计理念，开拓新的驳岸型式。为此，在第三批小河道中特意挑选了惠巷浜河道整治作为试验工程，对加筋土挡墙的三种形式及原有重力式浆砌挡墙作一比较，以供今后工程的推广运用。
2工程概况
惠巷浜位于新区南站乡，是一条断头浜，全长
根据河道两岸地形的具体情况，我们共布置了四种型式的护岸，对两岸有居房屋的河道段采取了老墙加固覆面的断面型式，对离铁路较近的河道段选用了传统的浆砌石挡墙护岸，对中间地势平坦开阔的河道段选用了加筋挡墙的型式，加筋挡墙共选用了两种形式，一种为预制面板加筋土挡墙，另一种为自嵌块加筋挡墙，几种形式断面图如下所示：
3挡墙结构比较
1、浆砌石生力式挡土墙
浆砌石挡土墙由于是散体结构，抗剪、抗弯刚度低，它是靠自身的重力与地基土之间产生的摩擦力抵抗水平推力的，因此通常体积大，对地基承载力和变形要求高。因此在土基上不能设计成高度大的挡土结构，通常超过
近年来随着人们的环保意识不断提高，开山挖石受到越来越严格的控制，使浆砌石挡土墙造价不断增加。
2、砼预制面板加筋土挡墙
加筋土挡墙一般由基础、面板、加筋材料、土体填料及帽石等主要部分组成。在加筋土挡墙结构中，面板的作用是阻止土体填料滑塌，使加筋材料与土体填料组成的复合土体免受侵蚀。
加筋材料与土体填料形成加筋土挡墙的关键部位。松散的土体填料通过加筋材料形成复合体满足工程需要。具有表面粗糙及一定强度和弹性模量两大特点的加筋材料与土体之间产生的摩擦力用于抵抗墙后土的水平推力，从而保证挡墙的稳定。
加筋材料及填料的选取一定要按相关规范及标准的规定，这样才能保证筋—土复合体的工程性能从而保证挡墙的整体性及结构的安全稳定性。
加筋体是逐层回填压实形成的柔性结构，墙体形成的加载作用而引起的地基变形对加筋土结构本身影响很小，因而对地基的适应性比较强。
3、自嵌块加筋挡墙
自嵌块加筋挡土墙加筋土的构造原理同预制面板加筋挡墙，自嵌块由于其自身的特点，即块体之间通过台阶、榫接等方式相互咬合连接。如图1所示，砌块有一个凸起铸就机械互锁，增加了接触面的剪切强度。其台阶式垒砌的墙体自然形成12°的坡度，这使墙体重心偏内，增加其在土压力作用下的抗倾覆能力。
如图2所示，通过橡胶棒在上下两层预留孔的插销连接，用于提供附加的抗剪强度，从而提高了承担水平推力的能力。另外，自嵌块墙体后增设粗骨料排水层以减少墙后水压力的作用。
由于在预制混凝土块中留孔等方法，使块体的表观重度控制在18-20KN/m3，比岩石及现浇砼的重度低，因此挡土结构本身重量轻。
4挡墙经济性比较
5施工工艺比较
1、浆砌石挡墙
传统的浆砌石挡墙由于施工方案比较成熟，施工起来比较简便。但块石的品种、质量及砂浆质量、砌筑方法对挡墙质量的影响很大，从以往的工程实例看，浆砌石挡墙的施工质量很难控制，施工单位偷工减料现象严重，为了降低成本选用风化的块石，或是砂浆配比及砌筑方法不当，还有回填土压实不达设计标准都会造成工程事故。再者，浆砌石挡墙选用的块石粒径一般较大，需要二人以上才能搬动，因此施工效率较低。
2、加筋挡墙
预制钢筋混凝土面板加筋挡墙与自嵌块加筋挡墙的施工方法没有本质的区别，只是挡土块的制作方法不同。预制面板加筋挡墙的面板一般是现场预制，而自嵌块体是外购的，是工厂化全自动进口生产线制作的，有利于整体质量控制。
加筋土挡墙施工一般包括基槽开挖、地基处理及基础施工、面板预制和面板安砌、加筋材料铺设、填料摊铺压实、附属零星工程施工。
基槽开挖同浆砌石挡墙的施工，但在挡墙高度不高时，由于加筋材料长度较浆砌石底板宽度长，因此开挖量要大一些。加筋挡墙是柔性结构，对地基的要求较低，一般不需基础处理，基础宽度仅需满足第一层面板的安装定位，因此尺寸较小。
面板制作为预制或外购，因此质量较好保证，同时能缩短工期。面板安砌是分层直接干码上去的，对这一道工序的质量要求较高，每安砌2-3层面板应全面检查一次，超出规定者须及时纠正。检查项目包括轴线偏差、垂直度、平整度、面板破损情况、相邻面板高差、板缝宽和最大宽度等。现场预制面板尺寸较大，需多人挑抬或用机械吊装就位，自嵌块体体积较小，搬移方便，施工起来更快捷。
加筋挡墙施工的关键是加筋带的铺设及填料的压实，加筋带的铺设要求平整、到位、拉直、拉紧，其铺设质量关系到加筋材料在受力时发挥作用的多少，即挡墙工程成功的关键。此道工序需有经验的工人操作，必要时请厂家现场指导。
由于加筋带是分层加设的，因此填料也必须分层夯实，避免了挡墙回填土分层厚度大或者不分层的现象，使回填土质量大大提高。设计要求填料是有一定级配的砂性土，较易压实。这些都在设计上保证施工单位不能偷工减料，从而确保了工程质量。
附属零星工程的施工同一般挡墙。
由以上比较可知，加筋挡墙较一般浆砌石挡墙来说，施工质量较能保证，施工期较短，但个别工序施工要求严格，需有经验的工人操作才能确保质量。
6挡墙景观效果比较
与传统的浆砌石挡墙的外观相比，加筋土挡墙外观造型比较美观。面板设计和制作可根据环境、需要构思出各种图案，与周围环境相协调，一改重力式挡墙硕大、粗糙、单调的形象，富于艺术感染力。尤其是自嵌块挡墙的挡土块是工厂制作的，形状颜色都可以根据要求设计，小巧的块体体积便于安砌各种造型的挡墙，无粘结剂的工艺更符合生态的理念。
7结语
综上所述，加筋土挡墙结构与传统的重力式浆砌石挡墙相比，具有如下特点：
1、结构新颖、造型美观
加筋土结构新颖，巧妙地利用了面板、筋带、和填料。整个挡墙整齐、干净，富于艺术感染力。面板可根据要求设计成各种图案满足景观设计的要求。
2、施工方便、快捷
加筋土结构虽然机理复杂，但结构简单，技术容易掌握，需要的施工机械较少，而且现场材料用量少，面板可先预制或外购，大快施工进度。施工工序少，现场比较好管理。
3、节省材料、造价经济
由于加筋土结构的特殊构造，大大节省了材料用量。基础小、面板薄，因此材料用量少。填料—一般填土，其来源广泛，易于获得。由于实验段的挡土高度不高，其经济性的优越性表现不明显，据相关资料显示，加筋土挡墙的造价与同等条件下的重力式挡墙，造价降低幅度一般在10%-50%。
4、适用生强、应用广泛
加筋土挡墙加筋体逐层回填压实形成柔性结构，适应地基的要求小，降低地基处理的费用。加筋技术可用于挡墙、护坡、路堤，近年来更是应用于桥台、公路边坡等。
5、开挖量大，施工占地多
挡土高度不高时运用加筋挡墙，加筋带的长度较重力式挡墙底板宽度长，因此土方开挖量大，所需的施工临时用地多。但随着挡墙高度加大，这一缺点将逐渐减少直致变成优势。一般开挖面为高度的0.8倍，加筋长度为高度0.7-0.8倍。
由于这些特点，加筋挡墙在块石原料紧缺的情况下，用加筋复合体代替原来的传统结构，是很有现实意义的。根据实际条件，科学地运用加筋土结构这种新型挡墙，一定能取得良好的社会效益及经济效益。