加筋土挡墙新技术

1、加筋土挡墙新技术庄维健 苏州市市政工程设计院【摘要】 提出一种可替代拉筋带的新型加筋材料：加筋环，其作用机理是将填料产生的侧向压力转由加筋环承担。该加筋体的优越性在于：加筋体受力状态易于测试和分析，因此设计更加可靠，而加筋材料的费用却较之采用拉筋带有大幅度下降。此外，加筋环还具有对填料适应性强，加筋材料易于防腐，以及有利于施工等优点。【关键词】 加筋环 拉筋带 加筋土1.问题的提出加筋土挡墙是利用加筋土技术修建的一种支挡构筑物，加筋土是一种在土中加入拉筋带的复合土，它利用拉筋带与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程性能，从而达到稳定土体的目的，见图1。加筋土技术的发明无疑是一项

2、重大技术创新，然而在经过大量工程实践和理论研究后逐渐发现一些不足，有些甚至是难以逾越的障碍，其主要表现在：由于加筋土作用机理的复杂性导致多种设计理论并存，都有道理却又都不能概全，有时依据设计理论计算的数据在模型试验中不能得到理想的验证，而从模型试验中得到的数据有时又与现场实测数据差异较大2，这使得设计人员常常对理论计算数据感到信心不足，为工程安全考虑只好依据个人经验增加筋带数量，从而导致费用增加。另外，筋带表面难以防腐以及对填料适应性较差等缺陷也是现有加筋土技术的不足。2.以加筋环替代拉筋带见图2，加筋环由3个同直径钢筋环和若干与之垂直相交的立筋绑扎而成，内侧附着土工格栅做衬垫。2.1.制作加

3、筋环a. 钢筋按设计加筋环圆周长进行断料和焊接，立筋断料，立筋材料也可采用预制钢筋砼短柱等。b. 钢筋环、立筋分别刷沥青并外裹沥青土工布防腐。c. 3个钢筋环和若干竖向立筋绑扎组成加筋环骨架，注意：立筋必须位于钢筋环内侧。d. 钢筋环内侧附着（扎丝绑扎）土工格栅做衬垫。2.2.冲切环沟当分层填土碾压至某一设计高程面后，平整作业面，然后按设计图要求实地确定圆心位置，并按加筋环半径精确划圆。冲切钢铲（形状类似挖土铁锹，但没有弯曲状）沿圆弧逐段冲切环沟，环沟深度略深于加筋环高度，沟宽略宽于加筋环厚度，以正好能放下加筋环即可。冲切动能可由人工捶击或机械冲压，加筋环置入环沟后沿沟两侧夯压密实。2.3.安

4、装墙面板墙面板预制后拼装，为固定墙面板需要安装锚固杆和锚固块。为墙面稳定和施工安全，压路机不能靠墙面板过近作业。靠墙面板处可采用人工或小型夯机分层夯实。3.加筋环作用机理加筋环的作用机理是充分利用钢筋受拉强度高的特性，使环内填料产生的侧向压力转由加筋环承担：加筋环内的填料在垂直荷载作用下受到挤压并产生侧向膨胀，而加筋环约束了这种侧向变形，使侧向压力全部转化为由钢筋圆环来承担。加筋环阻断了环内侧压力向环外的传递，使圆环内填料形成一个“饼”状物，若干层“土饼”交叉叠加后组成加筋土实体。加筋环在垂直均布荷载作用下的受力状态，与人们在土工实验室中所做的三轴试验相类似。测试环筋所承受的侧向压力有多大，只

5、需粘贴电阻应变片即可，当填料高度不断上升时实测钢筋的拉伸变形并计算出拉应力，以此判断配筋是否合理，积累相当的实测数据可供理论分析和研究，为设计提供依据。4.加筋环的优越性4.1.加筋体内部受力明确现有加筋土挡墙需要对筋带与填料颗粒间的互相作用机理进行微观分析和测试。然而由于筋带材料的多样性、填料的复杂性和测试手段的局限性，要准确地对各种不同条件下的加筋体下定义是比较困难的，如似摩阻系数的取值，从模型试验时得到的值有时与现场实测的值差异很大2 。目前的理论分析方法又种类繁多，各有千秋，难以最后定论。而加筋环加筋土挡墙则可避免一些繁琐且复杂的微观分析，只须对“圆饼状”加筋体进行宏观观察：在某一加筋

6、环上粘贴电阻应变片，可以得知该加筋环内的填料在垂直荷载作用下产生多大侧向压力。不言而喻，建立在作用机理明确且实测数据可靠基础上的工程设计具有较高的可靠度，也使得充分利用材料特性和大幅度降低加筋材料费用成为可能。4.2.对填料适应性好现有加筋土的稳定主要取决于筋带与填料颗粒间的摩阻力，因此对填料的物理性质及颗粒大小比较讲究，粘性土因具有蠕变性质不是理想填料，一般希望采用砂性土，这就使得推广应用受到一定限制。而加筋环只是把环内填料围合成一整体以阻止侧向力外扩，且不论是粘性土还是砂性土都一样。4.3.加筋材料易于防腐任何防腐材料涂抹在筋带上都会在很大程度上影响筋带与填料间的摩阻力，正是有此顾忌，所以

7、现有加筋土挡墙中一般不予采用，然而没有防腐材料保护的筋带势必会影响其耐久性，给挡土墙的长久稳定留下安全隐患。但采用加筋环却无此顾忌，几乎任何防腐材料都可以使用。4.4.有利于施工现有加筋土挡墙所设置的条形筋带层间距较小且筋带铺设工艺要求高，施工作业顺序是先铺筋带后覆土碾压，这就很难避免在碾压的过程中使筋带受损和变形。而采用加筋环技术的施工工序恰恰与前者相反，是先碾压整平后再冲切环沟置入加筋环，两者互不干扰。4.5.经济效益好以建造高10米，长100米加筋土挡墙为例，分别计算以采用CAT拉筋带为加筋材料所需费用，和以采用加筋环为加筋材料所需费用，最后将两种费用进行比较。4.5.1.以拉筋带为加筋

8、材料见图1，计算依据如下：a.根据CAT塑钢拉筋带目前市场销售价格：每吨14500元。b.根据加筋土挡墙工程图集3第05页“技术经济指标一览表”中：挡墙高度H=10米，每延米挡墙需要CAT拉筋带102公斤。根据上述资料计算得建100米挡墙需拉筋带：10210010200公斤（或10.2吨）。所需费用为：1450010.2=147900元4.5.2.以加筋环为加筋材料计算如图2所示，挡墙高10米，总长100米，共设8层加筋环，其中：大加筋环直径为7米，设4层，沿挡墙纵向共13列，总数为13452个；小加筋环直径为4米，同样设4层，沿挡墙纵向共23列，总数为23492个。各种材料列表计算见图3，总

9、需费用：63721元。两者比较：63721/147900=0.43（43），可见若采用加筋环则加筋材料费用下降过半。从图3“加筋材料明细表”中发现：4层大加筋环与4层小加筋环钢筋用量非常接近，因此，如果将小加筋环全部替换成大加筋环（如图4），则钢筋总用量并不增加。5.其它应用该新技术可涉及现在所有采用加筋土技术的工程项目，如：将加筋环置于路堤（特别是高路堤）中可以稳定路基，防止边坡下滑。将加筋环置于软土地基中，可以加固软土地基，提高地基承载力等。此外还有其它方面的扩展应用，如：连续向上叠加加筋环可以构造超大型柔性筒仓，它可以用来贮存各种散装集料，如：煤炭、矿砂、粮食等，特别具有重大意义的是在环

10、境工程方面的应用：可用于生活垃圾的处理及处置工程，从而最终彻底根治“垃圾围城”这一顽疾。6.总结采用“加筋环”替代拉筋带使加筋土内部的受力状态发生了很大变化，目前注重于研究土颗粒与筋带之间的摩阻理论已经不再适用，人们只要借助电阻应变仪就可以非常直观地观察到加筋环在土压力作用下产生的拉伸变形，不必深入进行微观分析，只要积累一定量的观察资料即可，通过对资料的分析和研究，不难提出针对本地区地质条件适用的设计标准，再不会出现目前多种设计理论并存，让人无所适从的两难处境。但从加筋体外部观察，革新后的加筋土挡墙几乎没有任何变化：现有加筋土挡墙所具备的所有工程特性全部保留，它的外部稳定计算理论和方法也可以不

11、做任何改变。本论文已经被收录在第一届全国公路科技创新高层论坛论文集第四卷目录，第333条，详见中国公路网：/dpinfo.php?infoid=13522本发明已申请国家专利。参考文献：1.陈忠达公路挡土墙设计人民交通出版社1999年11月第1版2.石名磊加筋挡墙土压力及似摩阻系数的探讨华东公路1993年第4期3.唐善祥等加筋土挡墙工程图集人民交通出版社1997年7月第1版沥青路面设计与施工中弯沉指标的初探【提要】在路基、路面工程验收中人们常常发现：同一碾压层在相同碾压条件下通过弯沉指标总比通过压实度指标容易得多，两种指标同是用于检验路基、路面的碾压质量，为什么会差异甚大？本文对此进行了分析和

12、探讨，并建议建立一套专用于计算施工检验弯沉的数学公式来进一步完善道路工程的质量验收。关键词 设计容许弯沉 施工检验弯沉 压实度 1概述我国现行的柔性路面设计规范是以设计容许弯沉为控制指标，但在施工规范中则采用压实度作为验收控制指标，而将弯沉检验作为参考值。在实际操作中：压实度表示某一有限厚度的路面结构层经碾压后的相对密实程度；弯沉表示被测路面结构层以下各层（包括路基）在汽车标准轴载下产生的总位移。两者均可反映路基、路面的碾压质量，但在理论上却没有关联。由于路面结构体系的复杂性，不能使设计与施工采用相同的控制指标显然是一件憾事。工程监理方出于对工程质量的严格要求，总希望多一些检测手段，以便于将检

13、验资料进行对比和相互印证。而且弯沉检验在实施过程中也比压实度检验更为方便、快捷，故许多工程监理方很愿意采用“双控（即控制压实度和弯沉）指标”来掌握路基、路面的碾压质量。然而大量的施工实践告诉我们：经碾压后的路基、路面在通过弯沉检验时远比通过压实度检验容易的多，以苏州市南环西路工程验收记录资料为例（见表1）：当压实度满足要求后，实测弯沉值已比设计容许弯沉值小了许多。因此，名为“双控”，实际上只要满足压实度验收指标就可以了。按理压实度和弯沉指标是从两个不同角度来衡量筑路材料的碾压质量，检验手段虽不同而目的是一致的。因此，对于同一路面（或路基）结构层在相同碾压条件下的检验结论应该基本一致或相近才是，

14、为什么会产生较大差异呢？本文对此进行分析并提出建议，不妥之处请同行批评指正。2路面设计公式（或参数）不能照搬用来计算施工检验弯沉柔性路面结构体系比较复杂，首先它是以层状结构支撑在无限深的路基上，各层材料性质多变，实际具有弹粘塑和各向异性，特别还受到周围环境的气候、水文、地质的影响。其次，作用在路面上汽车荷载的轻、重、多、寡以及分布不均匀等。所有这些因素都造成了试图建立一个精确的、通用的路面结构设计数学模型几乎是不可能的，因此我们现在采用的路面设计理论是经过某些假定、简化过程的半理论、半经验的设计方法。此外，虽然路面计算公式中没有明确给出安全系数，但数学公式在推导过程中的假定、简化以及经验资料的

15、分析取值都是偏安全考虑的。也就是说：在通常情况下采用现行的路面设计方法是可靠和安全的。但是从设计角度来说是可靠和安全的计算方法（包括采用的设计参数）若照搬来计算施工检验弯沉却是不可靠。例如确定筑路材料回弹模量的大小：对于设计而言取小一些计算出的路面结构偏厚，偏安全，这是合理的。但较小的回弹模量计算出的弯沉值偏大，若以此弯沉作为施工检验指标无疑是在人为降低路基、路面的强度指标，与真实情况不符。但如果适当加大路基、路面的回弹模量值再重新计算检验弯沉，则显然当计算至路表顶面弯沉时必然与原设计容许弯沉值不符，这与设计又产生了矛盾。旧路面补强亦同理。由旧路面计算弯沉公式：L0（L0）k1k2k3 可知：

16、旧路面计算弯沉L0在考虑了保证率系数及季节影响等诸因素后，总是大于旧路面实测平均弯沉值，由此旧路面计算弯沉设计出的补强厚度是有强度保证的。但是绝不能以此旧路面计算弯沉来推算各补强层的检验弯沉，否则也是在人为地降低路面材料本身具有的强度指标，这同样也是毫无道理的。由此可见，套用路基、路面设计计算公式（或参数）来计算路基、路面各层次的施工检验弯沉是不妥当的。 3路表设计容许弯沉不能用于施工检验美国各州公路工作者协会耗巨资进行的试验路资料（见图1）表明：路面结构强度（更广义的说是“现有路面耐用性指数”）在竣工后至设计年限末（即相当于次累计当量轴载）是一个因疲劳而逐步衰减的过程。另外，从北京市建立网级

17、路面管理系统过程中实测的资料（见图2）同样反应出：随着路面结构强度的逐年衰减路表弯沉值是在不断增大。根据路表设计容许弯沉公式： 可以知道：路表设计容许弯沉值是指当汽车累计当量轴载次数达到次后（即设计年限末）所容许的弯沉值，而非路面竣工时的弯沉值。因此，路面竣工不能以此设计容许弯沉值作为检验指标。4一点异议在华东公路年第期中有一文“柔性路面强度衰减对设计弯沉的影响”，对路表设计容许弯沉不能用于施工检验这一观点有详尽的描述，本人基本赞同。但对该文末尾“结语”段认为“现行的路面设计方法按容许弯沉设计路面，是基于强度不发生变化的概念，与客观事实相违背，因而隐藏着不安全因素。故路面应按初始弯沉进行设计。

18、为此现行柔性路面设计规范尚有修订的必要”表示异议。本人认为现行的路表容许弯沉设计公式是根据大量统计资料归纳出来的，是经验总结而非理论推导，有事实为依据，因而不存在“隐藏着不安全因素”的可能。问题的关键在于：设计容许弯沉和施工检验弯沉的计算方法（包括参数）不能互相混淆，设计采用的计算公式或取用的参数对于设计而言是安全的，而对于施工检验弯沉来说反而是不可靠的。路面设计公式中的回弹模量与弯沉互成反比关系足以证明这一点。5提出三种选择方案弯沉检测虽在施工验收规范中未列入主要验收项目，但由于它简便易行仍受到监理和施工技术人员的欢迎。如何看待施工检验弯沉，本人有如下设想：a)参照路面设计公式并加以修改，反

19、向改正一些从设计角度考虑属偏安全的因素，从而建立一套专用于计算施工检验弯沉的数学公式。现举旧路面计算弯沉公式对比如下：（用于设计） L0（L0）k1k2k3 （用于施工检验） L0L0 b)进行相关分析。各地区按照本地的路基和路面材料类型，选择若干组具代表性的路面结构，通过不断的资料积累和分析回归，逐步建立起一套适用于本地区的压实度与检验弯沉的相关曲线。c)倘若一时还不能确立一种颇具权威的施工检验弯沉计算法则，则还不如暂时从施工规范中取消为好。取消一种“软指标”其实更能突出压实度指标的权威性。本人在实践中遇到过个别对压实度指标带有排斥心理的施工技术员，他们常以“既然路面设计是以弯沉为控制指标，

20、那么施工验收达到该指标不就行了吗？”作辨解，为不做或少做压实度检验寻找托词。6结束语本人依据大量工程实践从理论上分析了路面设计容许弯沉和施工检验弯沉之间的差异，并建议建立一套专用于施工检验的弯沉计算公式。这样，对于相同碾压条件下的压实度检验结论和弯沉检验结论才能基本相近。总之，只有两个检验指标都“硬”，采用“双控指标”验收的目的也就达到了。参考文献1林绣贤 柔性路面结构设计方法 人民交通出版社2吕伟民 柔性路面强度衰减对设计弯沉的影响 华东公路 19926连拱空箱式挡土墙结构形式的探讨【提要】连拱空箱式挡土墙是一种适用于在软土地基上建造高挡墙的新型结构。它在墙身部位采用了拱型和T型结构，受力明

21、确，各种筑墙材料能够充分发挥其力学特性，做到既合理又经济。本文首先对软土地基上常见的各类挡土墙进行简要的适用性分析，并举连拱空箱式挡土墙实例进行稳定验算，而后将验算结果与在同等条件下（即挡土高度和设计参数均一致）的钢筋混凝土扶壁式挡墙计算实例进行对比，结果证明：连拱空箱式挡土墙在软弱地基上的适应性远胜于钢筋混凝土扶壁式挡墙。此外：它造价低廉、筑墙材料多样化以及一旦发生事故可进行有效的补救都是其独到之处。【关键词】 连拱空箱式挡土墙 1 前言苏州市地处长江下游冲积平原，地貌形态上属河流堆积地貌区。地基土质以亚粘土和粘土为主，地下水位高，一般地基承载力约在120180(KPa) ，最大也不超过24

22、0(KPa)。在软弱地基上砌筑高挡墙不外乎有两种选择：其一、采用桩基础或其它加固地基措施。其二、选择合理的挡墙结构。本文的探讨范围仅限于后者。此外，就挡墙外形而言，又可分为挡墙外墙面垂直或仰斜两种。在同等挡土条件下采用外墙面垂直的挡墙基底反力大，且稳定性亦较差，而外墙面仰斜的则要好得多（这也要看仰斜角的大小）。因此在公路挡土墙中普遍采用的是外墙面仰斜的挡土墙。但是用于城市道路的挡土墙却是以外墙面垂直型居多，这是因为：其一、该型式挡墙占地面积小，可节约宝贵的城市用地。其二、外墙面垂直的挡墙在外观上与周围城市建筑物更显得和谐统一。本文所讨论的挡土墙均系指建造在软土地基上且外墙面为垂直的挡土墙。2

23、常见挡墙类型的适用性分析2.1 重力式挡墙对于挡土高度不超过5米的路基挡墙，重力式挡墙常为首选结构。该挡墙形式最为简洁，便于施工，缺点是基底应力不平衡，靠前趾部位的基底应力远大于靠后踵的基底应力。当挡土高度超过5米，重力式挡墙的前趾基底应力有可能超过地基容许承载力，不得已可选用构造稍复杂的衡重式挡墙。2.2 衡重式挡墙衡重式挡墙的最大优点是可利用下墙的衡重平台迫使墙身整体重心后移，使得基底应力趋于平衡，这样可适当提高挡土高度。但从另一方面来看：衡重式挡墙的构造形式又限制了挡墙基底宽度不可能做得很大（与重力式挡墙相比），因此就扩散挡墙基底应力而言，衡重式挡墙反不如重力式挡墙。所以采用衡重式挡土墙

24、能够提高的挡土高度也是比较有限的。2.3 钢筋混凝土扶壁式挡墙可进一步提高挡墙砌筑高度，但挡墙底板必须有足够的宽度，特别在前齿部位。否则基底应力仍很大（见下述两种挡墙稳定验算的对比结果）。该挡土墙耗钢量大，造价颇高；而且墙体均为立模现浇，施工不易。2.4 加筋土挡墙是一种能适应软土地基砌筑高挡墙的理想结构。它使原本作为挡墙外荷载的墙后填料转化为墙体结构的一部分无疑是一种创造性的突破。加筋土挡墙造价低廉具有良好的经济效益，而且它的装配式构件十分有利于快速施工。尽管加筋土挡墙有诸多优点，但在我苏南城市用得还不多，主要原因是：城市道路敷设地下管线多，与挡墙筋带形成垂直交叉互有干扰。此外，万一今后路面

25、开挖维修管道会影响到挡土墙的安全。3 连拱空箱挡土墙计算实例3.1 设计参数及实例图为使连拱空箱挡土墙可与同等条件下的钢筋混凝土扶壁式挡土墙进行比较，在本计算实例中连拱空箱挡土墙的高度、底板宽度以及其它设计参数均（除若干需补充的项目外）取自“文献1.”（第808页）钢筋混凝土扶壁式挡土墙计算实例，如下：挡墙墙高H10(m)，墙底宽B5.33(m)，墙前覆土深度h1(m)墙背填料容重018(KN/m3)，水泥混凝土容重125(KN/m3)浆砌块石容重223(KN/m3)，预制盖板容重320(KN/m3)内摩擦角35，外摩擦角/2，墙背倾角0基底摩阻系数f0.4墙后活载：汽车超20级（见“文献1.

26、”换算土层高度h00.59m）抗滑动和抗倾覆稳定系数：Kc 1.3，Km 1.5 连拱空箱挡土墙计算实例如下图1所示：3.2 墙体自重计算取标准计算单元3.8(m)（见图1B），求挡墙各部位的自重力，以及对前趾O点（见图1A）的重力矩。见表1：墙体自重合力作用点位置：Z16365.86/1929.873.299(m)单位宽度（沿墙纵向1米）墙体平均自重力：W1929.87/3.8507.86(KN)注：“文献1.”（第811页）钢筋混凝土扶壁式挡墙自重力 N974.34(KN)比本例连拱空箱式挡土墙大了近一倍。 3.3 墙背土压力计算土压力作用面及基底滑动面（见图1C）和（图2），补充设计参数

27、如下：墙背高 HH0.710.7(m) （计入齿坎高）基底计算宽度 BB0.15.23(m) （偏保守取值）基底滑动面倾角 0arctg（0.7/5.23）7.623345 其余设计参数同前，以下按库仑公式计算土压力：3.6 墙体结构受力分析 墙后土压力作用在预制水泥砼无铰拱上并传递至隔墙，在一个标准计算单元内：拱座、隔墙和前墙组合成一个垂直安置的T型梁，该T型梁下端固定，上端自由，钢筋配置在拱座内并延伸至齿坎（见图1C），拱座为现浇水泥砼。前墙因仅受压应力而无拉应力力（或者很小），故可采用浆砌块石或其它砌块，而不必考虑配筋。底板结构计算和配筋可参照钢筋砼扶壁式挡墙。限于篇幅，墙体配筋计算及其

28、它结构计算均省略。3.7 局部构造（1）管线布置。因城市道路管线多，预制盖板的设置高度必须考虑到管线的安放位置。一般邮电、通讯电缆可安放在预制盖板上，其余如煤气、自来水等可利用隔墙作支墩，与预制盖板并列或置于盖板以下。（2）泄水孔和通风孔。泄水孔用于排出空箱内积水，不必多言。通风孔有两个作用：其一、若空箱内有煤气管道穿过，可及时排出可能因管道泄漏产生的可燃气体。其二、若是该挡墙用作河驳岸，则可始终保持河水位与空箱内水位一致，避免因河水位变化造成空箱内、外水位落差。因为：当空箱内水位高于河道水位时，驳岸自重力增加，地基可能因为超载导致驳岸不安全；而当空箱内水位低于河道水位时，空箱内形成浮托气囊，

29、同样可能导致驳岸失稳。（3）检修通道。考虑检修通道的目的是便于在挡墙竣工后可进入空箱内进行观察和维修，如：拱波是否有损坏，墙体是否有裂缝或不均匀沉降，以及管道是否漏水漏气等。拱波在预制时需预埋爬梯钢筋（见图B），这样在检修时只需揭开拱波顶端预制盖板即可顺爬梯进入空箱内。（4）预制构件。城市道路路基挡墙一般位于人行道部位较多，预制盖板上部主要是人行道路面及少量覆土，人行活载较小。若经计算允许，可直接购买（或预定）现成的建筑预应力空心楼板，既方便又经济。拱波的预制可挖出凹型地模，按计算宽度分块间隔先浇筑第一批拱波，待初凝后填充间隔浇筑第二批，非常方便。隔墙和前墙的取材具有多样性：如采用水泥砼砌块或

30、砖砌体等。必须注意的是隔墙部位的砌块应上下错缝砌筑，这样可避免在土压力作用下形成通缝剪切。4 连拱空箱式挡土墙的优越性4.1 挡土墙自重力可调范围大在挡墙外形尺寸基本选定的情况下，挡墙的自重力可通过以下几种方法进行调整：改变箱内填料高度、改变隔墙或前墙厚度、改变墙体砌筑材料或改变相邻隔墙间距等。挡土墙自重力的可调性意义很大：墙体过重固然对抗滑稳定有利，但却不能适用于软土地基。再比较一下上述两种挡墙实例的验算结果：尽管采用的土压力计算公式有所不同，计算得两个主动土压力值却非常接近，然而两种挡墙的自重力或前趾基底应力都要相差近一倍。挡墙设计的合理思路应该是：首先从墙体构造上应尽可能增加稳定因素，如

31、基底做成向后倾斜或加齿坎等增加抗滑力；使墙体重心后移增加抗倾力矩，然后在满足稳定的前提下尽可能地减轻墙体自重力，使之与软土地基相适应。这对于实体挡墙来说，减轻自重十分不易，而对于连拱空箱式挡土墙却是可行的。4.2 挡墙失稳后的补救通常挡土墙在失稳后是很难补救的，而连拱空箱式挡土墙则是例外。挡墙从失稳到破坏一般不会在瞬间发生，顷刻崩溃，总是有一段时间上的持续过程，这就为采取补救措施争取了时间。当发现挡墙有倾覆或滑动位移后，立即揭开预制盖板，向空箱内加入压重填料，以增加抗倾覆力矩和增大基底摩阻力来恢复挡墙的稳定。当然，这种补救措施应该是在地基承载力容许的前提下才能奏效，否则另当别论。向空箱内加入压

32、重填料应避免填料可能对前墙产生的较大侧向力，方法有：在填料间分层放置加筋带（其原理同加筋土挡墙）。或者在填料中掺入水泥、石灰等凝固剂。压重填料应在相邻空箱内同时放，或控制加入量轮流放，绝对不能加足一个箱体后再加下一个，这样做将导致挡墙纵向基底应力不平衡和底板承受非正常的扭曲变形。4.3 施工较简便和经济效益好连拱空箱式挡土墙虽然构造较复杂些，但是施工操作还是比较简单的。如前墙和隔墙均为垂直墙，相对比俯斜或仰斜面墙好做。拱波预制也不必很讲究外观和尺寸的精度。只有底板和拱座需立模现浇并扎钢筋较复杂些。按我市当前行情测算连拱空箱式挡土墙比扶壁式挡墙节省经费约20，不过这里没有考虑地基加固经费，对于软

33、土地基而言，扶壁式挡墙还应计入地基加固费用。5. 结束语（1）连拱空箱式挡土墙主要适用于建造高挡墙，对于较矮的挡墙还是以构造尽可能简单为好。（2）设计连拱空箱式挡土墙必须着重考虑基底的抗滑构造，只有增强了基础的抗滑性才有可能减轻墙体自重力，经济效益也越好。（3）拱座的配筋还不成熟，现有的配筋理论是针对钢筋与水泥混凝土的组合作用。对于钢筋与浆砌片石的组合作用、钢筋与砖砌体的组合作用是否存在某种变异尚不清楚，有待于进一步实验论证。 如有不当之处，恳请专家、同行批评指正。6参考文献交通部第二公路勘察设计院公路设计手册路基（第二版）人民交通出版社1996年5月。 公路路基设计规范（JTJ 01386）

34、1986年。注：本文刊登在公路1997年第6期。苏州市旧路面改造的对策和建议【摘要】本文以优化沥青路面结构应采用“强基薄面”的设计思想为指导，针对苏州古城区旧路面现状提出了相应的改造对策和建议，并强调指出：在路面基层强度和稳定性均较差的旧路面上采用补强加固措施是不可取的。1. 前言为缓解苏州市的交通拥挤状况，数年来市政府已投入大量资金用于道路的拓建和旧路面改造。道路拓宽后实现了人、机动车、非机动车分流，使得交通组织趋于顺畅有序，提高了车辆通行能力同时改善了路况，其社会效益是显而易见的。但经改造后的路面是否经济、科学？其耐久性如何？是否具有合理改造的前景？却容易被人们所忽视，因为路面的再次损坏需

35、要经过若干年以后才会显现出来。如同确立城市总体规划主导思想一样，旧路面的改造也应提出若干适用于本地区的原则性意见用于指导工程实践。经过充分酝酿并能基本达成共识的指导性意见可避免因人为因素产生的片面和盲目性，使有限的城建投资不仅在近期，而且在远期也能产生良好的工程效益。所谓“纲举目张”，正合此意。2. 苏州市的路面现状由于筑路材料的多样性以及各城市的路面发展过程各不相同，因此旧路面改造的对策也会因地区而异。苏州市是一座文化古城，五、六十年代路面多以弹石和小方石路面为主。六十年代始建沥青路面，六十年代八十年代初期修建的道路多为片石类基层加铺沥青面层，或原有弹石路面上加铺沥青面层。此类路面由于基层材

36、料无级配且无任何胶结材料，故整体强度和稳定性均较差，不能适应当前日益增长的交通量的需要。进入八十年代中期淘汰了片石类基层路面，推广使用以二灰砂为半刚性基层材料的沥青混凝土路面。事实证明：由石灰粉煤灰碎石混合料组成的半刚性基层的整体强度和稳定性优于片石类基层。早先的片石类基层在现行路面结构组成中只能充当垫层，其强度和稳定性或许比掺灰道渣还差，因而不能将此类基层替代作为主要承受行车荷载的半刚性基层。3. 旧路面改造方案及经济比较旧路面改造工程不仅涉及到技术上是否可行，还涉及到经济上是否合理，为使讨论更为直观，现以苏州市内环路旧路面改造为例，列改造方案和预算造价见表1。从上表可知，采用何种改造方案对

37、工程投资关系甚大。此外，旧路面改造往往与道路拓建（一般由单幅式拓宽为三幅式）同时进行，则更应统筹安排，标本兼治。3.1 采用翻挖旧路面，实施新建路面方案当城市道路采用单向拓建和旧路面高程不满足防洪要求时应选择新建路面，这是最为彻底的旧路面改造方案，但一次性投资较大。3.1.1 单向拓建苏州市内环路多为单幅式机、非混行车道，两侧人行道种植有行道树。道路拓建后常保留行道树于绿化分隔带中，原单幅式机、非混行车道改为机动车道，新拓建非机动车道和人行道形成三幅式城市道路，此谓一般情况，属双向拓建（见图1）。但也有例外，如一侧街坊有重要建筑物难以搬迁，则选择单向拓建，这时因旧路面车行道路缘与规划机动车道路

38、缘不重合，通常选择全部翻挖旧路面，按新建路面实施。3.1.2 旧路面防洪标高不满足考虑到拓宽后的非机动车道和人行道应满足防洪标高，所以机动车道也必须抬高，因此实施新建路面理所当然。3.2 拓建非机动车道和人行道但保留旧路面采用此方案需满足下述条件：双向拓建即旧路面中心与规划路中心线重合；旧路面高程满足防洪要求；旧路面表面尚好或稍加修补还能维持34年。采用此方案有以下好处：3.2.1 延长旧路面的使用年限可使先期工程投资得到最大限度的回报。3.2.2 近期可节约工程投资。3.2.3 有利于今后三幅式路面同步改造道路拓建后约3年旧路面（即机动车道）损坏，这时可翻挖旧路面按新建路面实施，而此刻非机动车道已经使用了3年。经过15年后机动车道再次损坏，这时非机动车道已累计使用了18年。可以推测，此刻的机动车道和非机动车道应属同步损坏，可考虑进行全面补强。特别值得一提的是：这种补强是在以半刚性为基层的沥青混凝土路面上的补强，补强后的路面能够维持较长的使用年限。3.2.4 无不利的政治影响对于尚好的路面（尽管只是表面的），无论翻挖还是补强都是令人惋惜的，因为在人们的习惯思维中总是认为：化钱修坏了的路才是理所当然。采用保留旧路面也有不利的一面：改造旧路面须分两