1. 引言
在土中铺设拉筋而使整个土工系统的力学性能得到改善的土工加固方法叫土工加筋技术。国外60年代就开始应用,目前已应用得相当普遍。我国于80年代初开始在小型工程中试用,90年代应用规模和范围加大,先后在公路、水运、铁路、水利、市政、煤矿、林业等部门或行业应用这项技术,特别是近几年在公路建设和水利、水运建设中应用得较多,取得了巨大的经济效益和显著的社会效益。加筋土工程的设计计算理论和施工技术也日臻成熟,其应用领域也不但扩大,目前已用于公路路堤、路堑、桥台、引道、匝道、内河港口码头、护岸、库场支挡建筑物、航道整治、铁路路基、路堤、桥台、水利工程中的防洪堤、水坝、河流、湖泊、滩涂围垦工程,其它方面入尾矿坝、渣场、储煤仓、城镇建设中的各种支挡建筑物。
交通部在91年就正式颁布了《公路加筋土工程设计规范JTJ015-9》和《公路加筋土工程施工技术规范JTJ035-9》,98年底和99年初国家和各部门相继正式颁发了《土工合成材料应用技术规范GB05290-98》、《水运工程土工织物应用技术规程JTJ/T239-98》、《水利水电工程土工合成材料应用技术规范SL/T225-98》、《铁路路基土工合成材料应用技术规范SL/T25-98》。上述国家标准和行业规范或规程的颁发,为加筋土技术的应用创造了条件和基础,提供了前提和保证。
重庆地区近十年在河岸整治、内河港口码头建设及防洪工程中,大量采用加筋土新技术,在长江、嘉陵江两岸即乌江等地总计修筑了河岸线长约17.8km的加筋土河岸工程及码头工程,挡墙面积约31万余平方米。在三峡移民迁建的不少工程中也采用加筋土技术。本文介绍了几个比较典型的加筋土河岸工程和防洪工程,根据作者十余年对大量的加筋土工程的设计、研究和工程实践,今初步总结了加土技术在内河护岸应用中应引起注意的问题,希翼在推动加筋土技术的应用和发展中起到一点借鉴作用。
2. 工程实例介绍
2.1 工程实例1—重庆长江滨江路护岸工程
(1) 工程概况
重庆长江滨江路工程位于重庆市渝中区长江北岸,东起朝天门,西至菜园坝,河岸线长5.547km。该工程是集城市交通建设、城市防洪、港口码头建设、国土开发和园林绿化,城市危岩滑坡治理于一体的一项城市河岸综合整治工程。工程分为护岸及码头工程、道路工程、污水截流工程、园林绿化工程及其它附属工程五大部分。城市主干道长5254m,双向6车道,路面宽2*12+1.5m,路基宽39.5m。
储奇门—朝天门以下约2.74km均为客运和货运港区,沿岸共建有各类码头泊位25个。该工程的主体工程,即护岸及码头工程、道路挡墙工程全部采用加筋土结构,加筋土挡墙总长103000m:其中约2500m采用水下基础,约4400m为高回填区夯处理地基。结构断面采用路堤式结构;直立墙高接近20m,路堤结构总高高处约35m。
(2) 地形地貌、地质和水文情况
该工程场地为长江低河慢滩,属河岸冲刷于堆积地貌。上游菜园坝段约1000m地形较为平坦,为珊瑚坝碛坝内缘,地层为紧密沙卵石层,岩层为泥岩,埋深较深。下段穿过内河,长月300m,水深4-7m,水底有薄层淤泥,下层为沙卵石层。穿过内河后约200m泥岩出露,岸坡较陡。长江大桥以下约250m为冲沟,淤泥层厚3-7m,下卧层为泥岩。南纪门—储奇门段约1km为砂卵石碛坝。储奇门段为天然状态的货运码头区,地层为淤沙洪积层,下层诶砂卵石层,地形比较平缓。储奇门—东水门段为客运码头区,河岸断面呈凹形,基础置于水下,枯水水深4-7m,地层为坡积和洪积层,厚度不等,下层为原状沙卵石层,部分段有泥岩出露。东水门—朝天门段为碛坝根部,表层为细沙层,下部为砂卵石层。
设计高水位187.00m,校核高水位187.50—194.00m(设计墙顶),设计低水位159.50m;在水位180.21m时离工程岸线30m处大流速为3.27m/s。
(3)使用条件
护岸顶部道路汽车荷载为汽20,挂100,人行荷载为4.0KN/m2。码头区船舶系缆力P1=100KN,P2=200KN,P3=300KN,P4=400KN,P5=500KN;码头区地面堆载q1=20KN/m2,q2=30KN/m2。
(4)施工及建成后使用情况
工程于1989年开工建设,分年分段实施,每年根据资金情况安排施工范围。整个工程施工前后历时8年余,至1996年底建成,参加施工的有航务、铁路、市政等施工单位。长江滨江路工程加筋土挡墙总长10300m,挡墙总面积110000m2,它是我国目前规模大的加筋土工程,也是世界上目前规模大的加筋土工程。工程竣工投入使用后,经历了各种情况的检验,特别是1998年大洪水(持续的长期不利高水位)的考验。该工程的经济效益和社会效益十分显著,被重庆市评为“建国50周年重庆十大建筑工程”之一。实践证明,该工程是比较成功的。