摘要：隨著基礎建設的投入不斷加大，高填方路基工程的建設在公路建設中占有很重要的位置。尤其是各地紛紛在修建或者改擴建新的高速公路中，高填方路基高達幾十米，然而在如此高度又地質條件復雜的情況下，傳統的路基支擋結構已難滿足要求，采用新型的、易美化的結構型式是所有建設單位追求的目標。雙絞合六邊形金屬網加筋格賓柔性擋墻是一種新型支擋結構。本文首先介紹了新型加筋格賓擋墻特點，然后介紹了它在湖北大(慶)～廣(州)高速公路BK0+296.55～BK0+366.18段左側高填方路基中的應用及其施工工藝，同時采用加筋土設計軟件Macstars2000對它進行了穩定性計算，結果表明新型加筋格賓擋墻在此工程中是穩定的。因此，它是可行的，對于施工的經濟有著重要的現實意義。
　　關鍵詞：高填方路基；新型加筋格賓擋墻；Macstars2000；穩定性分析
　　1、加筋格賓結構擋墻特點
　　加筋格賓（見下圖1）系由機器編織的六邊形雙絞合鋼絲網面組合而成的工程構件，是一種新型的應用于加筋土領域的結構系統。面墻格賓箱部分填充石料，結構填土分層壓實。構成具有柔性、透水性及整體性的結構，該方案具有占地面積小，承載力要求低，造價經濟低、生態效果好等優點[1]、[2]。具體分述如下：
　　
　　圖1格賓構件及加筋格賓構件圖
　　1.1、透水性：無須做排水系統，格賓的填充材料是堅硬的、大小在100mm～300mm之間的石頭，具備良好的透水性。
　　1.2、柔性：柔性結構是介于剛性材料和松散材料之間的柔性材料，其高柔韌性使得結構能夠適應較大的不均勻沉降和無法預測局部沖刷，結構可以自行調整，自行愈合。
　　1.3、施工速度快：格賓的安裝施工在干地和水上都可以進行。填石的裝填方法非常靈活，一般工程人員經過簡單講解就可完全掌握，不需特別的專業施工隊伍。既可以完全采用機械化施工，也可以采用輔以人工的半機械化施工，在機械條件不具備的情況下，可以采用人工裝填的方式。施工效率高，比傳統方案要節省約三分之一的時間。
　　1.4、經濟性：對地基、石料材料要求較寬松，不需設瀉水孔和反濾層，施工簡便快捷，使其綜合造價較低。
　　1.5、耐久性：低碳鋼絲表面經特殊工藝厚鍍層（高爾凡）防蝕處理，經久耐用，根據結構所處環境，可以選擇不同防蝕處理產品，適應各種環境和滿足結構設計壽命要求。
　　1.6、整體性：通過網箱將散碎的石塊聚合成較大的單元體，單元體又通過綁扎鋼絲牢固聯結，使其具有結構整體性。
　　1.7、生態環保性：其一是，對填充材料尺寸、形狀要求較寬松，不需開山炸石，可因地制宜地利用當地無用石料資源；其二是，填充石孔隙可置入土壤，給植物生長提供了條件，利于生態恢復；其三是，消聲斂光，接近天然。
　　2、應用工程實例
　　2.1、問題描述
　　湖北大廣北高速公路AK0+939.68～AK1+079.71右側和BK0+296.55～BK0+366.18左側路基屬于高填方路段，最大高度16m，路基屬于砂土，地基承載能力差，而且路基緊挨農田，征地困難；同時業主希望高速公路的建設能夠與當地的環境和諧統一，創建社會主義新農村。
　　2.2、解決方案
　　針對此問題，根據工程實際，設計單位在漿砌石、鋼筋石籠擋墻和爬坡式干砌石坡面防護等多案比選后，格賓擋墻以其柔性、對不良地基變形的適應性、透水性、施工便捷性、適應一定水下施工性、造價較低性從諸多方案中脫穎而出。加筋格賓擋墻施工主要工藝如下[3]：
　　2.2.1、組裝
　　折疊的加筋格賓單元應從捆束中取出并放置于堅硬、平整的表面。加筋格賓單元應被打開并展開至其原始形狀。前面板、側面板及背板應垂直擺放。面板間應牢固絞合，具體方法是用面板邊緣突出的加粗邊端鋼絲纏繞在交叉面板或背板的邊端鋼絲上。內隔板應垂直放置并采用同樣方法絞合。隔板和背板的所有面板都應與前面板和側面板充分絞合。
　　2.2.2、安裝、填充與土壤壓實
　　清基完成后，預先安裝好的加筋格賓單元應放置在選定位置，相鄰加筋格賓單元間應充分絞合以保證構成一個連續的整體結構。用于填充加筋格賓面墻的石頭應堅硬，且在暴露與水中時不應發生改變或風化。石頭尺寸應在100毫米至300毫米之間。
　　高度1米的加筋格賓單元應每次填充高度0.30米的勢頭，高度0.5米的加筋格賓單元，應每次填充0.25米的石頭。
　　當一層石頭填充完畢后，應附之以必要的手工擺放以保證最小的空隙率。面墻外表面的石頭應采用手工擺放，并盡量將勢頭相對較平的一面朝外擺放。
　　2.2.3、閉合
　　當石頭被填充并基本平整且空隙率降到最低后，折疊格賓蓋板并將各面板拉近。在此過程中，應選用合適的閉合工具將蓋板拉伸，并使格賓各面板充分結合。
　　蓋板上突出的邊端鋼絲應繞側面板突出邊端鋼絲纏繞兩周，且格賓應與側面板、后面板牢固絞合。相鄰格賓蓋板應同時絞合，且剩余的邊端鋼絲應折入以完成的格賓內部。
　　2.2.4、填筑
　　在此步驟開始之前，應在格賓面墻背部與回填層間鋪設土工布，且土工布應在上部及下部各折入30cm，距離格賓面墻1m范圍內的回填土壓實應采用手動工具以避免對格賓擋墻面墻或者邊坡的破壞（如圖2、3、4）
　　
　　圖2施工中的加筋格賓擋墻                                                                             圖3施工后的格賓擋墻
　　
　　圖4格賓擋墻局部放大圖①                                                                          圖5格賓擋墻局部放大圖②
　　3、穩定性分析
　　整個設計采用加筋土設計軟Macstars2000進行穩定性分析[6]，擋墻斷面如下圖6:
　　
　　圖6擋墻斷面BK0+296.55～BK0+366.18
　　3.1、巖土技術參數如表1：表1該工程相關巖土力學參數表
　　　　3.2、計算參數確定方法
　　3.2.1、六角形雙絞合金屬網的長期允許抗拉強度（Ta）
　　六角形雙絞合金屬網的長期允許抗拉強度（60年），按下式計算：
　　（1）
　　式中：Tc=六角形雙絞合金屬網的極限抗拉強度；
　　fm=考慮制造工藝誤差以及大量數據推演的折減系數；
　　fd=施工損傷折減系數；
　　fe=環境影響折減系數（考慮老化，生物降解，腐蝕等因素）；
　　根據美國關于六角形雙絞合金屬網的國家標準，其極限抗拉強度一般取
　　Tc=51KN/m（2）
　　其中，并不考慮鍍層和PVC外套對網面抗拉強度的貢獻。
　　式（1）中的折減系數應根據工程采用的材料類型、填土和工程環境等通過試驗確定。如果試驗條件不允許，可根據標（1-3）選取。
　　3.2.2、六角形雙絞合金屬網-土相互作用系數（Ci）
　　六角形雙絞合金屬網-土相互作用系數Ci通過抗拔試驗確定，對于六角形雙絞合網，目前國內尚無可供遵循的試驗標準，可以參考土工格柵抗拔試驗方法確定。根據國外的相關的研究成果，建議工程師針對不同土質條件選用相應的相互作用系數見表4。
　　表2六角形雙絞合金屬網-土相互作用系數Ci推薦參數
　　土類 內摩擦角 Ci
　　礫石、砂礫石及其混合物 
　　0.9
　　級配良好的砂土 
　　0.65
　　粘土、細砂 
　　0.4
　　3.3、計算內容及方法
　　具體計算內容如下：加筋擋墻的內部穩定性；加筋擋墻外部穩定性；整體斷面的整體穩定性。計算理論：畢肖普（Bishop）法。
　　3.3.1、內部及外部穩定性計算
　　
　　內部穩定安全系數：2.152抗滑移安全系數：2.341
　　3.3.2、整體穩定計算
　　整體安全系數：1.594
　　綜上，該結構的安全穩定分析結果可靠，結構安全。
　　4、工程總結
　　加筋格賓擋墻石在高路基護坡中是行之有效的方法之一，它在湖北大廣北高速公路BK0+296.55～BK0+366.18右側高填方路基實踐中證明：作為結構物，其整體性賦予了其安全穩定性；其透水性使它可以釋放坡體背面水壓力，確保結構更薄，更省，并省卻了反濾層施工的麻煩和投資；其剛柔相濟性使它對地基性能有更強的適應性，并不會產生如傳統漿砌石經常出現的因地基不均勻沉降所致的結構開裂，后期需維護等問題。作為景觀的構成元素，其碼砌的石塊坡面既有天然粗獷質感，又兼現代簡約力度；其隙間填充土壤，為植物提供的良好生長空間，使其與生態完美結合；其靈活可變的堆碼形式，易于適應景觀凹凸高低變化，有極佳的塑造性，賦予了景觀營造寬闊的想象空間和表現力，具有景觀營造理想的素質[5]。通過加筋土設計軟Macstars2000進行穩定性分析對出結構的安全穩定分析結果可靠，結構安全。施工完成僅一年后，格賓表面即開始生長植被，與周邊環境良好地融為一體，效果良好。再次證明新型加筋格賓擋墻是切實可行的，同時可以為類似的護坡工程作參考和借鑒。
　　本文研究工作得到了鐵四院地質部和馬克菲爾（長沙）新型支擋科技開發有限公司技術部的支持與資助，在此表示感謝。
　　參考文獻
　　[1]姚華,陳朝霞.談土工格柵加筋土擋墻設計[J].山西建筑,2009年11期,44～47.
　　[2]馬玉靜.加筋土擋墻的應用與發展[J].山西建筑.2009年01期,54～55.
　　[3]黃向京,林偉平.格賓柔性擋墻在孝子店滑坡處治中的應用研究[J].路基工程.
　　[4]Macstars2000專業軟件使用手則．馬克菲爾公司