浅谈绿色生态型加筋土挡墙的施工技术

浅谈绿色生态型加筋土挡墙的施工技术
摘要：结合新建广州和谐型大功率机车检修基地绿色生态型加筋土挡墙的工程应用，介绍了绿色生态型加筋土挡墙这种支挡结构的组成部分和受力机理及施工工艺，并对施工过程中应注意和遇到的问题作了初步分析总结。

关键词：绿色生态型加筋土挡墙施工技术
1、前言
绿色生态型加筋土挡土墙就是利用加筋土技术修建并采用绿色生态袋作为的墙面的一种支挡结构物。

绿色生态型加筋土挡土墙生态袋种植的植被生长起来后就形成了一道绿色的墙体。

绿色生态型加筋土挡土墙属于柔性结构,且结构简单,圬工量少,可节省投资费用20%~50%,经济效益好, 同时有效的防止了水土流失保护了生态环境。

因而广泛应用于公路、铁道、建筑和水利等部门。

2、工艺原理
绿色生态型加筋土挡墙就是依靠填料与拉筋之间的摩擦力，来平衡所承受的水平土压力( 属加筋土挡土墙的内部稳定)；拉筋、填料的复合结构抵抗拉筋尾部填料所产生的土压力( 即加筋土挡土墙外部稳定)，外部以生态袋组成的墙面来保护内部填料的稳定性，每层的生态袋被格栅反包并往墙体内侧方向拉紧，从而保证了挡土墙的整体稳定性。

加筋土挡土墙施工简便、快速，并且节省劳力和缩短工期，一般包括下列工序：基槽（坑）开挖、地基处理、褥垫层施工、筋带铺设、土料回填、格栅反包、填料填筑与压实、压顶浇筑等，其中现场筋带铺设、填料填筑与压实等工序是交叉进行的。

2.1三维护坡技术原理
2.1.1三维排水生态边坡工程技术是集土木结构和生态环保绿化为一体的系统工程，它主要由三维排水联结扣、生态袋等工程组件构成，三维排水联结扣用来将生态袋相互连接从而增强剪切强度，形成牢固的三角内摩擦紧锁结构，可以建造高而陡的生态环保边坡。

2.1.2生态袋的缝袋线要求是具有同样抗紫外线破坏的黑色线，生态袋扎口带要求是具有同样抗紫外线破坏的自锁式黑色带。

2.1.3生态袋内现场填充土料及生态肥，并采用塑料排水带以利边坡体排水。

2.1.4联结扣是有双向通道凹槽的垂直孔洞组合相互交错的非流线型凸肋结构，其一面又6个倒钩棘爪，棘爪的分布和形状是按结构受力特点与要求设计的，联结扣基板的垂直穿孔数不得少于33个。

2.1.5断裂强力：纵向围5.81KN/m，横向为7.23KN/m。

CBR顶破强力为1458N。

2.2生态袋的技术原理
2.2.1生态袋内采用级配良好的颗粒材料，混播种植的部位，生态袋应加入种子，与基肥或复合肥、土壤的混合均匀后再填装。

2.2.2生态袋垒砌摆放时，要挂水平线施工，上下层的竖缝要错开，三维排水联结扣要骑缝放置，人工压板踩踏压实，保证互锁结构的稳定性，袋扎口和线缝尽量靠内摆放或尽量隐蔽。

2.2.3生态袋的封口方式：采用封口扎带228型（高强度线）。

2.2.4基础和上层形成的机构:将三维排水联结扣水平放置两个袋子之间在靠近袋子边缘的地方，以便每一个三维排水联结扣跨度两个袋子，摇晃扎实袋子以便每一个三维排水联结口刺穿袋子的中腹正下面。

每层袋子铺设完成后在上面放置木板并由人在上面行走踩踏，这一操作是用来确保联结扣和袋子之间良好的联结。

铺设袋子时，注意把袋子的缝线结合一侧向内摆放，以修建一个平整漂亮的墙体。

3、施工工艺流程及操作要点
3.1施工工艺流程
3.2操作要点
3.2.1施工准备
完成地基处理后，挖掘机平整场地，进行基础褥垫层铺设，保证褥垫层的标高统一，并对褥垫层进行夯实碾压，保证其密实度。

3.2.2土工格栅的铺设
在褥垫层上先铺设一层土工格栅，土工格栅铺设前，先要进行裁剪，裁剪时
应注意预留反包长度，反包长度不小于 2.0m，水平铺设长度不小于设计要求长度，裁剪格栅时，不得直接沿着横肋裁剪，横肋外应留有不小于6cm的竖向肋条，关于格栅长度允许误差为±10cm 单向格栅铺设时，应分段张拉格栅，一次张拉长度约6-7m，并采用U型钉（或者其它方式）固定，单幅格栅每2-3m固定一排，每排固定钉数不小于2个。

要求格栅张紧平顺，紧贴地面，不得在施工时隆起和褶皱。

相邻格栅沿道路纵向无需搭接，但相邻格栅应仅靠，不得留有缝隙。

3.2.3回填及压实
土方回填时机械不得直接在格栅上行进碾压，施工机械与格栅之间应保持不小于15cm厚的填土层。

填料要求满足设计要求，粒径不大于15cm，控制填料含水率为Wop(最佳含水率)±2%，压实度不小于93%（或者图纸要求）。

距离坡面生态带1.5m范围内，应采用小型压实机械或人工打夯直至土方密实，此处压实度按照规范要求应至少不低于90%。

3.2.4垒砌生态袋
在施工现场装填袋子，把运输和措施费用减少到最小。

必须确保生态袋中土方完全填满。

为减少生态袋内填充物，可以使用装袋机。

根据实际需要，合适的袋内填充物（最少含15%的土壤）包括：场地土壤、表土等混合物。

封袋技术包括：工业用手提缝纫机，扎口带。

（1）底层和上叠加层
把标准扣放在生态袋上面两个袋子之间，靠近内边缘1/3的位置，以便每个标准扣横跨两个生态袋。

摇晃生态土袋上叠加层以便每个标准扣可以穿透生态袋的中部。

通过在生态袋上行走或压实来达到互锁性，以确保标准扣和生态袋之间的良好的接触。

（2）中上部上叠程序
上叠层将被放在先前的层上，把表层砂土袋放置于下层两个砂土袋之间的标准扣上。

继续放置生态袋，夯实回填土。

来自上面层的重量将驱使标准扣进生态袋，在生态袋之间形成一个强有力的连接。

（3）安装过程
1）放置生态袋的底部内锁程序
2）放置一个标准扣以使它横跨两个生态袋
3）放置生态袋的第二层
4）用同样的方式为整个墙体重复同样的动作
沿着生态袋行走，或者压实生态袋的顶部，有助于确保生态袋之间被安全的互锁牢固。

4、工程扣安装
工程扣不仅把生态袋互锁住，而且为护坡和回填土提供一种机械，使其成为抗压抗拉的复合体。

为把加筋土工格栅连接进工程扣，简单地把加筋土工格栅套在钩上，然后把它拉紧。

一旦加筋土工格栅被安装固定，按水平放置要求的长度铺平，通过从回填区的背部到回填区的前部放置回填，回填的重量将帮助保持加筋土工格栅的笔直和稳平。

3.2.5土工格栅的铺设与反包
按要求裁剪出下一层土工格栅，并按格栅设计长度规定位置铺设。

用连接棒将该层格栅与上层反包格栅连接在一起，并在墙面外预留出格栅反包所需的长度，预留长度不小于2米，沿坡长方向。

3.2.6混凝土压顶
为了防止加筋挡土墙墙顶受到雨水的冲刷，而产生墙体变形故采用C20混凝土现浇压顶，现浇混凝土厚度为300mm，宽度为600mm，每隔10米设置结构缝。

3.2.7坡面植草
边坡处理：将边坡上杂石碎物清理干净，将低洼处回填夯实平整，确保坡面平顺。

覆土回填完毕，进行液压喷播，即将草籽(按每平方25克左右喷播)和促使其生长的附着剂、木纤维、肥料、生长素、保湿剂及水按一定比例混合搅拌，形成均匀混合液，通过液压喷播机均匀喷洒于坡面上。

4、质量控制
4.1质量控制标准
4.1.1加筋土挡墙施工质量执行《铁路路基工程施工质量验收标准》。

加筋土挡墙允许偏差按下表执行（1）。

表1 墙面允许偏差
4.2质量控制措施
4.2.1基底进行填铺碎石时,一定要控制好基础的标高,保证平整。

4.2.2每层垒砌完毕填料碾压稳定后, 应对回填后的表面的水平和坡度用挂线法检查、校对。

4.2.3拉筋带在加筋体中应尽可能均匀分布, 保证加筋体能发挥整体作用。

拉筋带应固定牢固、可靠并且易于拉紧、拉直。

拉筋带的长度允许偏差为±5%。

4.2.4填料应易压实, 稳定性好。

填料中的块体的最大块径以不超过分层厚度的1/3为宜, 相应粒径的块体的总含量不大于15%, 且最大粒径不得大于10cm。

填料应分层回填和分层碾压。

4.2.5严格控制拉筋带分层铺设的虚铺厚度一般为40cm左右,最大不超过50cm。

4.2.6压路机运行方向应平行于墙面板, 下一次碾压的轮迹应与上一次碾压的轮迹重叠轮迹宽度的1/3。

第一遍先静压, 使拉筋带位置在填料中能完全固定, 然后再震动压。

4.2.7碾压时从拉筋带中部逐步压向尾部, 再由中部压向面板，全面轻压后再全面碾压，碾压的遍数以填料碾压后达到规定的压实度为准。

碾压机械不应该做90°转向操作。

4.2.8单向格栅铺设时应保证平顺绷紧，并用”U”型钉固定住末端。

4.2.9本施工方法未考虑冬季、雨季施工，当冬季、雨季施工时，必须采取相应措施确保施工质量。

4.2.10位移观测：在每阶挡土墙顶部设置位移监测点，每20-30m设置一观测点。

同时观测水平位移和竖向位移。

4.2.11监测频率：本挡土墙按照一级挡土墙进行监测，施工期间每15天观测一次，竣工后第一年每半月一次，第二年每一月一次，观测时间不少于2年，如发现异常及时与相关单位联系并采取有效控制措施。

5、效益分析
6.1生态袋内具有透水不透土（等效孔径095为0.20毫米）的过滤功能，并具有良好的固土功能，同时对植物非常友善，是植物通过袋体自由生长，根系进入工程的基层土壤中，象无数锚杆完成稳固作用，时间越长，越加牢固，实现稳定性永久边坡，大大降低维修费用。

5.2加筋土挡土墙具有施工工艺简单，施工速度快捷，施工材料方便购买，主要施工材料是土方填料，可以就地取材，节约施工成本，在加筋土挡墙上种植生态植物，不但绿色环保，而且节约占地、造型美观及造价较低等优点，有着巨大的优越性。

5.3加筋土挡墙相比其他挡墙结构，其施工工艺简单，质量容易控制，同时适用于陡坡及缓坡的边坡支护，而且本工艺因其各项优越性，其施工工期短，能节省施工周期，节省成本，具有较大的经济效益和社会效益。

6、应用实例
新建广州和谐型大功率机车检修基地工程
新建广州和谐型大功率机车检修基地工程位于广州花都区狮岭镇西头村，京广线西边，山前旅游大道北侧，为高丘陵间谷地区，相对高差50m~80m；检修基地进出走行线区段为冲积洪积阶地，地形平坦开阔，相对高差3m~5m，基地周边路堤、路堑采用挡墙、护坡等结构，其中基地南侧、东侧（里程GDK0+638~GDK1+063段右侧、FG3DK0+200~650段左侧之间）采用绿色生态型加筋土挡墙，共计875米。

该段于2010年8月10日开工，2010年10月10日竣工。

累计完成土工格栅铺设194560㎡、生态带垒砌19241㎡、填料300000m3、坡面植草19241㎡，
现已成为检修基地一条亮丽的绿色风景线。

本工程绿色生态型加筋土挡墙结构简洁，受到社会各界的好评，取得了良好的社会经济效益，所以该工艺在以后的边坡支护中会越来越多的被采纳使用。

参考文献：
1. 铁道部《铁路路基土工合成材料应用技术规范》（TB10118—99）
2.《加筋土挡土墙设计》（工程建设与设计2011年01期）。