生态护坡用格栅及其施工方法

生态护坡用格栅及其施工方法
一、背景技术
传统的高填方边坡的支护结构，多数采用重力式、支撑式、锚固式等形式，
还需辅以坡率法处理，存在占地面积大、造价高、施工复杂、资源消耗大、适应
地基变形性能差以及与环境不协调等不足之处。

本工法将土工格栅加筋土生态护
坡这一新型支护技术应用于工程，在合理解决高大填方边坡支护治理的同时，还
综合解决了传统支护方案的各种弊端，具有经济、生态环保、节约用地、节约资源、施工简单的优点。

该工法已连续在多个工程项目中应用，施工工序简单，应
用进展顺利，工艺质量可靠；加快了施工进度，缩短了工期；成型后的边坡结构
稳定，坡面绿化率实现100％，边坡整体造型美观。

取得了良好的经济社会效益。

二、技术方案
为了弥补现有技术的不足，以解决背景技术所描述的问题，提出了一种生态
护坡用格栅及其施工方法。

一种生态护坡用格栅施工方法，其施工方法包括
以下步骤：
S1：测量定位
(1)、根据设计图纸数据，计算出土工格栅加筋土
护坡上边坡线的转角坐标点，利用全站仪和GPS定位
仪在现场定位放样；
(2)、沿放样灰线，每间隔5m对地形高程进行实
地测量；
(3)、计算出实际地形高程与上边坡线理论高程之间的高差，然后用高差再
乘以边坡的坡度，得出下坡线坡脚的外向延伸距离，将延伸点纵向连线即为起坡
线位置；
(4)、在校准的起坡线上整体外延1.5m工作面，作为基础开挖线，标定桩位，并施以灰线标记，作为开挖的标志；
(5)、在同一护坡面、不同高程点多处同时作业时，要对不同作业点之间的
轴线位置进行核对校正；
S2：基槽开挖
(1)、以推土机配合反铲挖掘机大型土石方机械对格栅护坡地基进行基槽的
开挖；
(2)、基槽开挖宽度与格栅铺设长度相适应，将施工范围内的基底软弱土层
挖除，开挖深度大于1m并进入设计要求的地基持力层，以满足第一层土工格栅
铺设长度和承载力要求为准；
(3)、基槽在纵向标高变化处按1：2高宽比做阶梯式过渡；
(4)、基槽开挖后，对基底面进行平整处理，基底平整度小于5mm，基底坡度
小于5％；
S3：格栅铺设
(1)、立坡度尺
基坑开挖平整后，利用先前测量校准后的起坡线数据进行二次测量定位，在
起坡线上每间隔15m及护坡的坡转角处立坡度尺兼皮数杆，作为格栅护坡砌筑竖
向标高与坡度的控制依据；格栅实施过程中，每升高2m，要对坡度尺重新核准校正；
(2)、格栅下料
采用单向塑料土工格栅，材料标准幅宽1m，下料长度为：设计植入锚固长度
加上坡面反包与上层搭接所需长度，其中塑料采用剪刀进行裁剪；
(3)、格栅铺设
a.格栅的铺设分两种情况：底层的铺设和二层以上格栅铺设；在基坑开挖到
位后底层格栅铺设前，采用重型压路机将基槽碾压多遍，将基土层碾压平整，便
于格栅铺设作业；
b.按设计图纸要求的长度及方向进行格栅铺设；以现场定位起坡线为准，将
格栅的反包搭接长度预留出来，发包搭接长度大于1.6m，其余部分朝坡背侧伸展
平铺；相邻格栅对接铺设，不得有空隙；
c.格栅铺设期间，禁止各种机械在没有填筑回填土的土工格栅上通行；避免
造成格栅起鼓、起皱、不平整问题和降低土工格栅的力学强度；
S4：袋装土装填垒砌
(1)土装袋作业
装土袋选用60×80cm麻袋，土选用场平表层根植土；
(2)、袋装土垒砌
在两根坡度尺兼皮数杆之间带线，作为袋装土垒砌轴线和标高控制的依据，
每一幅格栅反包高度内设四层麻袋，总高度控制在400mm内，施工垒砌时按坡度、水平和竖直方向整齐码放，麻袋封口朝向坡背侧，相邻上下层麻袋交错布置；
(3)、袋装土拍实整理
袋装土垒砌到位后，采用木质拍板对袋装土上平面与外侧面进行拍实平整；
拍实平整一是利于格栅反包时紧贴袋装土侧面，使受力性能更好，坡面侧更稳定，二是工艺美观需要，保证线型、规则度和美观性，使坡面更显方正整齐；
S5：格栅张拉
(1)、格栅张拉工况分两种情况：一种工况是基坑开挖后对底层格栅的张拉，在袋装土垒砌到位后实施；第二种工况是进入二层及以上格栅施工层后，张拉前
不铺设麻袋，仅需与下层反包格栅搭接后即可实施张拉；
(2)、格栅张拉工具包括：电子拉力计、双钩紧线器、张拉耙、角铁桩；以
张拉耙钩住格栅末端横肋，再连接拉力计与紧线器，紧线器后端与临时锚桩固定，通过动作紧线器和拉力计读数，实现对格栅张拉值量化，张拉值达到 1.96kN时，格栅张紧平顺，无皱褶，反包部位格栅贴合良好，满足质量要求；
S6：格栅临时锚固
格栅锚固采用钢筋和定制的竹签；钢筋加工成“U”形，竹签顶端加工成“T”形，长度均为250mm；对张拉后的格栅按纵横间距0.7m尺寸呈梅花状布置
钉在格栅横肋受力侧，确保格栅各部位保持张紧平顺，紧贴地面，在填土外力作
用时，铆钉不会松脱，格栅不起褶皱，临时锚固完成后拆除张拉工具；
S7：大面积分层回填土碾压
(1)、格栅张拉固定后，进行回填土施工，以轮式铲车运土、反铲挖机摊铺、压路机碾压配合流水作业；回填土就地采用场平挖方区土方，粒径小于单层回填
层厚度的1/3，土颗粒大小搭配，级配均匀；分层回填施工，分层压实厚度小于300mm，压实系数大于0.94；回填压实完成后的标高与坡面处麻袋垒砌高度齐平；压实后的填土面层平整密实无尖刺凸起物，表层平整度小于15mm，面层坡度小于5°；
(2)、回填土作业从坡背处平铺的格栅外围逐步向坡面侧推进，严禁重型机
械在未摊铺土的格栅上行走和碾压；
(3)、在坡面处2米内禁止重型压路机作业，一是防止机械跌落发生事故，
二是避免重型机械碾压时将袋装土挤出和碾压变形；
S8：格栅反包与搭接
将格栅下层预留的反包搭接部分向上翻转反包做“C”型包裹末端部分与上层格栅通过连接棒进行搭接；连接棒搭接时，交替穿过上下幅格栅每根肋条；
S9：排水设施施工
排水设施包括护坡平面层及坡背挖填交界面碎石排水层，坡脚侧地面硬化排水层和排水沟；
(1)、护坡平面排水层包括坡底碎石排水层和上平面排水层，坡底处排水层其底平面高于坡面外侧地面300mm，上平面排水层根据护坡高度由设计确定；平面排水层用回填土层替换为20～30级配碎石铺设压实，平面排水层对应坡面处袋装土替换为袋装碎石；
(2)、坡背挖填交界面碎石排水层施工随同格栅护坡回填土升高而同步回填开展；
(3)、坡底排水设施为混凝土硬化地面和砖砌排水沟，在低点设置汇水管道将积水引走，避免出现坡脚积水现象；
优选的，所述S1中反复对起坡线进行校正，直至地形平缓、外向延伸无明显高差为准。

优选的，所述S4中袋装土垒砌拍实平整后，采用浇水预沉降，每铺设垂直高度为400mm时，进行一次性浇水预沉降，让水流从而高处往低处漫流。

一种生态护坡用格栅，该生态护坡用格栅适用于上述生态护坡用格栅施工方法，且生态护坡用格栅包括若干横向筋条和若干纵向肋条；所述纵向肋条平行排列且纵向两端固接横向筋条，纵向肋条和横向筋条纵横向交错成网格状；所述横向筋条上均匀开设多个通孔，通孔内设有卡柱；所述卡柱的一端部设有尖端，尖端内部为实体，卡柱的另一端设有卡片；所述卡片成伞状，卡片外圈直径尺寸大于通孔的孔直径尺寸。

优选的，所述卡柱的外圈上设有限位圈；所述限位圈的内圈固接在卡柱的外圈上，限位圈位于横向筋条与尖端之间，限位圈贴附挤压在横向筋条上。

优选的，所述纵向肋条的侧壁上开设连接孔，连接孔内设有连接杆，且相邻两个格栅之间通过连接杆连接一起。

优选的，所述连接孔的内壁上开设多个阶梯槽；所述连接杆的外圈上设有多个阶梯扣；所述阶梯扣卡在阶梯槽内。

优选的，所述阶梯槽的剖切面成等腰梯形形状，所述阶梯扣的剖切面成等腰梯形形状。

三、技术效果和优点
1、适用于高填方护坡，对环境友好，绿色环保
边坡可做得高且陡峭，最大高度可达40m，坡比1:0.4，即68.2°的坡角，可节约占地面积，减少土石方开挖量，减轻对环境的破坏；采用草种预拌同步回填施工技术，在袋装土中同步植入草种，边坡与绿化同步施工，化解了高边坡部位后期绿化施工存在的安全风险。

2、材料消耗低，节约资源
支护结构以塑料格栅作为拉筋，以场平回填土方作为填充料，填充料可就地取材，施工便捷；与传统支护结构需要大量消耗钢材、砂石水泥、模板、木材、块石、水等资源的形相比，资源消耗更低，工序更为单一简化。

3、施工简便，效率高，机械化程度高，施工质量好
分层格栅之间通过连接棒搭接，实现足强度连接，工艺简单重复，可快速施工，加速施工进度，施工工期更短；可大面积采用机械作业，机械化程度高，在人力资源更为紧缺的今天，可有效化解人力资源紧缺的问题。

4、通过改进土工格栅张拉方法，提高了加筋土质量
在公路、铁路及水利工程领域应用的加筋土护坡案例中，对加筋施工的张拉工艺以张拉梁来实施，存在张拉效果差、张拉力度不可控的缺点，本工法通过改进应用收线器结合拉力计确定张拉值的方式对格栅张拉力度进行控制，提高了格
栅张拉质量；现场对土工格栅进行张拉试验，当格栅张拉力控制在1.96kN时，格栅张紧平顺，无皱褶，反包部位格栅贴合良好，达到质量技术要求。

5、综合采用了体内外排水的双重措施，体外排水措施为：在坡脚地面设置混凝土防水层和导水沟，将集水导离墙外，防止地表径流渗入墙体内部；体内排水措施为：坡背后及平层面设置300mm厚碎石排水垫层；综合排水方法施工简单经济，可就地取材，消除了地下水及入渗水给护坡带来的负面效应，增加了结构的安全可靠性。