土工格室生態(tài)擋墻在城市巖質(zhì)邊坡防護(hù)中的應(yīng)用

1、    土工格室生態(tài)擋墻在城市巖質(zhì)邊坡防護(hù)中的應(yīng)用    摘要：隨著城市生態(tài)環(huán)保建設(shè)要求，在城市巖質(zhì)邊坡支護(hù)過程中，既要滿足邊坡安全又要滿足邊坡美觀，需要提出符合支護(hù)理念方案，本文通過烏魯木齊市溫泉山北坡巖質(zhì)邊坡支護(hù)應(yīng)用實(shí)例，采用土工格室生態(tài)擋墻防護(hù)，達(dá)到了預(yù)期效果。abstract： with the requirements of urban ecological and environmental protection construction， in the process of urban rock slope support， it is n

2、ecessary to meet the safety of slope and meet the aesthetics of slope. it is necessary to propose a plan that meets the support concept. in this paper， based on the northern slope of wenquan mountain in urumqi， the application example of rock slope support is protected by geogrid ecological retainin

3、g wall， which has achieved the expected effect.關(guān)鍵詞：城市巖質(zhì)邊坡防護(hù);土工格室生態(tài)擋墻;應(yīng)用key words： urban rock slope protection;geogrid ecological retaining wall;application中圖分類號：p642                                      &#

4、160;  文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a                                  文章編號：1006-4311（2019）17-0111-030  引言土工格室屬特種土工合成材料的一種，材質(zhì)輕、耐磨損、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐酸堿、耐光氧老化，具蜂窩狀的三維結(jié)構(gòu)。常用土工格室分為兩類，一類是裝配式土工格室，用高強(qiáng)度合成材料繩將土工格柵合成土工格室，這類土工格室可根據(jù)工程實(shí)際特點(diǎn)，采用不同強(qiáng)度土工格柵制作

5、成不同類型土工格室，此類土工格室一般用于河道防護(hù)、邊坡防護(hù)、基礎(chǔ)墊層等，格室整體性能好。另一類為hdpe高密度聚乙烯條帶聚合物土工格室，可根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)格進(jìn)行生產(chǎn)，由于高密度聚乙烯條帶聚合物強(qiáng)度較高，土工格室具有很強(qiáng)的側(cè)向約束作用，多用于道路承重結(jié)構(gòu)、坡面防護(hù)、河道防護(hù)、邊坡防護(hù)等領(lǐng)域，此類土工格室可自由伸縮，可折疊運(yùn)輸，這類土工格室應(yīng)用最為廣泛。隨著城市的建設(shè)，部分低山丘陵區(qū)難免會(huì)形成切方區(qū)，形成巖質(zhì)邊坡，裸露巖質(zhì)變質(zhì)邊坡危巖體不僅帶來安全隱患，影響美觀，且與周邊環(huán)境極不協(xié)調(diào)，隨著城市建設(shè)者環(huán)保的要求，逐漸開始關(guān)注生態(tài)環(huán)保建設(shè)。由于土工格室生態(tài)擋墻格室內(nèi)回填土與格室的各向摩擦力，以及格室條帶對格

6、室內(nèi)回填土的限制，格室間抗剪強(qiáng)度增加，土工格室整體剛度較大，土工格室不僅由于自身重力約束了邊坡的外側(cè)位移，也由于自身的抗剪強(qiáng)度及剛度保證了格室擋墻的穩(wěn)定。土工格室生態(tài)擋墻作為一種新型的防護(hù)支擋結(jié)構(gòu)，由于其良好的穩(wěn)定性、美觀性，在城市建設(shè)中開始逐步應(yīng)用。1  項(xiàng)目實(shí)例1.1 項(xiàng)目概況烏魯木齊市溫泉山北坡項(xiàng)目位于水磨溝公園北側(cè)，溫泉東路以南，現(xiàn)狀邊坡坡頂為綠化樹木，坡底為景觀綠化帶，邊坡長度約300m，邊坡高度5.0-28.0m，邊坡支護(hù)面積約7700m2，邊坡坡頂高程809.59-838.44m，坡底高程807.31-811.38m，現(xiàn)狀坡角32-60°。原巖質(zhì)邊坡已進(jìn)行了噴

7、錨支護(hù)，根據(jù)原邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)狀邊坡錨桿水平、垂直布置間距2000mm×2000mm，錨桿長度3.0-4.5m，錨桿采用直徑25hrb400鋼筋，面層采用c20混凝土，面層進(jìn)行了彩噴繪畫，現(xiàn)狀邊坡局部面層開裂，部分鋼筋外露腐蝕嚴(yán)重。為了使邊坡景觀與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，增加邊坡綠化面積以達(dá)到生態(tài)和諧的目的，需進(jìn)行邊坡支護(hù)及景觀改造。1.2 地形地貌擬建場地位于烏魯木齊市以東水磨溝區(qū)水磨河片區(qū)，地處溫泉山北坡，總體地勢北高南低，場地內(nèi)最高點(diǎn)高程837m，最低點(diǎn)高程807m，最大相對高差達(dá)30m，原始地貌單元屬低山區(qū)地貌。1.3 工程地質(zhì)條件雜填土：雜色，主要成分為建筑垃圾、卵石等夾少量粉土

8、、植物根系等。稍濕，松散。該層主要分布在邊坡坡腳，層厚0.4-3.9m。坡積角礫：灰褐色，母巖成分主要為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、砂巖等，呈棱角形，粒徑一般為2-20mm，局部充填少量粉土，呈中密-密實(shí)狀態(tài)。該層主要分布在邊坡坡頂，層厚0.4-8.10m。侏羅系（j）泥質(zhì)粉砂巖、砂巖、：灰褐色-灰黑色，粉砂結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，砂粒分選性較差，砂粒成分主要為長石、石英等。揭露強(qiáng)、中風(fēng)化二帶，強(qiáng)風(fēng)化層厚0.6-4.0m，中風(fēng)化揭露厚度2.0-6.1m。巖層產(chǎn)狀313°-352°55°-78°。2  邊坡穩(wěn)定性評價(jià)現(xiàn)狀邊坡坡長約300米，坡度32°-5

9、3°，屬巖質(zhì)邊坡，邊坡的破壞形式主要為滑移型，沿外傾結(jié)構(gòu)面滑移，巖體較完整，結(jié)構(gòu)面結(jié)合一般，外傾不同結(jié)構(gòu)面的組合線傾角為44°-45°，邊坡巖體類型為類。根據(jù)該段邊坡走向、巖層產(chǎn)狀及現(xiàn)場調(diào)查節(jié)理裂隙發(fā)育情況，利用赤平投影圖對該段邊坡穩(wěn)定性分析如表1。邊坡上部為坡積土及強(qiáng)風(fēng)化基巖邊坡，直立開挖不能自穩(wěn)，容易產(chǎn)生滑塌，下部為中風(fēng)化基巖邊坡，邊坡主要受巖體強(qiáng)度控制，結(jié)構(gòu)面結(jié)合一般。邊坡坡面p產(chǎn)狀為：4°50°，巖層層面s0產(chǎn)狀為：325°70°，巖層層面s0和節(jié)理面j2為外傾結(jié)構(gòu)面，節(jié)理面j1與邊坡坡面p斜交，節(jié)理面j3為反傾結(jié)構(gòu)

10、面。根據(jù)各結(jié)構(gòu)面組合交棱線與邊坡坡面的關(guān)系可看出，邊坡巖體可能沿組合交棱線s0-j1、s0-j2、j1-j2方向發(fā)生滑動(dòng)。組成邊坡的地層主要為第層角礫、第層強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、砂巖、第層中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、砂巖。其中強(qiáng)風(fēng)化基巖及以上地層邊坡破壞模式主要為圓弧滑動(dòng)，中風(fēng)化基巖破壞模式主要為沿各種結(jié)構(gòu)面或結(jié)構(gòu)面的外傾組合交棱線滑移，現(xiàn)狀邊坡坡面采用噴錨支護(hù)，錨桿間距2.0×2.0m，錨桿長度3.0-4.5m，選取邊坡地質(zhì)典型剖面（地質(zhì)條件、坡高坡度等不利組合）6-6、9-9、12-12，按一般工況及地震工況進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表2。根據(jù)上述邊坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，6-6、12-12剖面現(xiàn)狀

11、邊坡一般工況、地震工況下穩(wěn)定性系數(shù)均大于1.30，滿足建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范（gb50330-2013）二級邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)一般工況fst1.30、地震工況fst1.10的要求。9-9剖面地段為不穩(wěn)定欠穩(wěn)定狀態(tài)，后期改造過程中應(yīng)對本區(qū)段（沖溝地段8-10剖面范圍）進(jìn)行重新支護(hù)以滿足規(guī)范要求，其余地段現(xiàn)狀邊坡在后期改造過程中如對原有支護(hù)體系進(jìn)行破壞應(yīng)進(jìn)行再次支護(hù)。3  土工格室生態(tài)擋墻應(yīng)用根據(jù)地形、邊坡高度及綠化設(shè)計(jì)理念，邊坡支護(hù)采用土工格室重力式生態(tài)擋墻+錨桿支護(hù)（見圖1）。支護(hù)邊坡高度5.0m-28.0m，錨桿水平、垂直間距2.5×2.0m（原有支護(hù)錨桿保留），錨桿長度4.

12、5-9.0m，錨桿角度15-20°，錨桿孔徑100mm，錨頭封閉，預(yù)留高強(qiáng)度聚酯加強(qiáng)筋（見圖2），邊坡外面采用土工格室重力式生態(tài)擋墻防護(hù)，坡角51°，為減少下部土工格室上部格室自重壓力，在巖質(zhì)邊坡設(shè)置削坡臺(tái)，豎向間距不小于4.0m，寬高不小于1.5m。為保證土工格式的穩(wěn)定性及其變形，土工格室與錨桿采用高強(qiáng)度聚酯加強(qiáng)筋連接，在土工格室內(nèi)增加上下連接柳釘（見圖3）。土工格室型號為gc-250-800-1.5土工格室，即土工格室單組格室高度為200-250mm，焊距為800mm，土工格室厚為0.5mm，網(wǎng)孔尺寸為400mm×400mm。格室材料選用pca高強(qiáng)度土工格室，

13、通過插件或扣件等形式連接，展開后形成蜂窩狀的立體網(wǎng)格。土工格式的力學(xué)性能：斷裂強(qiáng)度42mpa，屈服強(qiáng)度24mpa，維卡軟化溫度135°c。外觀質(zhì)量：土工格室片外露面采用綠色，其外觀應(yīng)色澤均勻，不應(yīng)有裂縫、損傷、穿孔、溝痕和漏筋等缺陷。土工格室連接：格室之間采用u型鋼筋釘扣連接，u型鋼筋釘由？準(zhǔn)12鋼筋制作（250mm×10mm），土工格室左右相鄰板塊采用插銷整體連接。土工格室底標(biāo)高處地層須為基巖地層，如土工格室底標(biāo)高處地層為雜填土，進(jìn)行級配碎石換填碾壓地基處理，使地基承載力不小于200kpa。土工格室回填土：土工格式最外側(cè)格式內(nèi)填充料采用適合當(dāng)?shù)刂脖簧L的種植土，填充厚度與

14、格室高度一致。對每層土工格室回填土，除外露須種植草的格室回填種植土不夯實(shí)，其余土工格室回填土均應(yīng)夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.90，回填料為級配砂礫。趾滑墻：為保證下部土工格式不產(chǎn)生整體抗滑移，趾滑墻高度1.5m，基礎(chǔ)持力層為原狀地層，不滿足處須進(jìn)行地基處理，地基承載力不小于200kpa。由于場地土具強(qiáng)腐蝕性，趾滑墻采用塊石砌筑m20高抗硫酸鹽水泥砂漿砌筑。每20.0m應(yīng)設(shè)置伸縮縫，由于坡底雜填土層厚約為0.4m3.9m，故局部趾滑墻地基須進(jìn)行級配碎石換填碾壓地基處理，使趾滑墻地基承載力不小于200kpa。施工順序：整平施工場地-搭設(shè)腳手架作業(yè)面-削坡部位進(jìn)行削坡平整-錨桿施工-清除雜物-挖趾滑墻土

15、方-砌筑趾滑墻-分層鋪設(shè)、連接土工格室-分層回填夯實(shí)種植土-挖排水溝土方-砌筑排水溝-觀測土工格室變形和檢查密實(shí)度-質(zhì)量驗(yàn)收。質(zhì)量檢驗(yàn)及監(jiān)測：錨桿檢測數(shù)量不少于錨桿總數(shù)5%，檢測試驗(yàn)應(yīng)在錨固段注漿固結(jié)體強(qiáng)度達(dá)到15mpa或達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后進(jìn)行;檢測錨桿應(yīng)采取隨機(jī)抽樣的方法選取;抗拔承載力檢測值及檢測試驗(yàn)應(yīng)按相關(guān)規(guī)范確定及驗(yàn)收;錨桿灌漿漿體強(qiáng)度檢驗(yàn)用試塊的數(shù)量每30根錨桿不應(yīng)少于一組，每組試塊不應(yīng)少于6個(gè);土工格室片每5000平米應(yīng)隨機(jī)抽樣進(jìn)行強(qiáng)度指標(biāo)試驗(yàn)，每次抽取5個(gè)試樣進(jìn)行檢測;生態(tài)擋墻應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)度及平整度檢測，格室內(nèi)回填土壓實(shí)系數(shù)不小于0.90，同一結(jié)構(gòu)層高度相差不應(yīng)超過2cm;水平位移和垂直位移觀測點(diǎn)設(shè)置在支護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂及坡底，每15m20m設(shè)置一個(gè)觀測點(diǎn);支護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂及坡底水平位移預(yù)警值為25mm，水平變化速率報(bào)警值3mm/d;支護(hù)結(jié)構(gòu)坡頂及坡底垂直位移預(yù)警值為20mm，垂直變化速率報(bào)警值3mm/d。4  結(jié)語土工格室作為一種新型生態(tài)擋土墻，在工程應(yīng)用中具有重要的意義，需要技術(shù)人員進(jìn)行更深入的研究工作，本文通過采用土工格式生態(tài)擋墻在城市巖質(zhì)邊坡的工程實(shí)踐，對坡度大、