閆杰棟 ，于 坤

（1.青島市市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，山東青島 266061；2.青島崇岳綠維生態(tài)環(huán)保科技有限公司，山東青島 266555）

1 工程概況

青島市四方東部新區(qū)合肥路工程K0+110～K0+172.76邊坡段南側(cè)為山體，邊坡總高度13～20 m。該處原為采石坑，后回填掩埋，邊坡上部有10～17 m回填土，土質(zhì)松散，以粗顆粒砂土為主，局部有建筑垃圾。下部為新開挖巖石，坡面高度2.3～6 m。設(shè)計(jì)采用生態(tài)護(hù)坡，坡面仰斜角度60°，分為三級(jí)，每一級(jí)土坡高度6 m，臺(tái)階寬度2m，最下一級(jí)與巖石坡面順接，見圖1。該設(shè)計(jì)即增大了防護(hù)坡率，不會(huì)對(duì)山體進(jìn)行再次切削，又與山頭已有綠地融為一體，外觀綠意盎然，親切融洽。

圖1 生態(tài)護(hù)坡斷面圖（單位：m）

2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）邊坡安全等級(jí)：一級(jí)[1]。

（2）邊坡支護(hù)形式：柔性生態(tài)護(hù)坡，土工格柵包裹生態(tài)袋，生態(tài)袋內(nèi)植草綠化。

（3）坡頂為現(xiàn)狀林地，不計(jì)算坡頂超載。

（4）防護(hù)坡度：60°。

3 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 邊坡生態(tài)袋植草護(hù)坡簡介

生態(tài)袋材料是一種無紡?fù)凉げ剂?，它可以抵抗紫外線的侵蝕，不受土壤中化學(xué)物質(zhì)的影響，不會(huì)發(fā)生質(zhì)變或腐爛，不可降解并可抵抗蟲害的侵蝕。其運(yùn)輸方便，施工簡單，適用于各種坡度護(hù)坡。施工時(shí)將生態(tài)袋裝滿肥料種植土，根據(jù)設(shè)計(jì)坡度一層層錯(cuò)開疊壓，每層間由專用連接標(biāo)準(zhǔn)扣連接。若坡度較陡則還需專用工程扣把生態(tài)袋與背部加筋土工格柵連接成為牢固的整體。生態(tài)袋適用于各種播種方式，可以將植物的種子直接放入生態(tài)袋中混播，或在施工過程中進(jìn)行壓播和插播；也可以在生態(tài)袋安裝完成后實(shí)施噴播。植物播種可選用適合當(dāng)?shù)厣L的優(yōu)良植物品種[2]。本工程生態(tài)袋采用青島崇岳綠維生態(tài)環(huán)保科技有限公司的專利產(chǎn)品。

特點(diǎn)：這種方法的基質(zhì)不易流失，可以堆壘成任何貼合坡體的形狀，施工簡易。適合使用在垂直或接近垂直的巖面或硬質(zhì)地塊、滑坡山崩等應(yīng)急工程，生態(tài)袋透水、透氣、不透土顆粒，施工快捷、方便，材料搬運(yùn)輕便。

缺點(diǎn)：大面積使用，造價(jià)較高，植物生長緩慢，需要配套草種噴播技術(shù)，才能盡快實(shí)現(xiàn)綠化效果。

3.2 邊坡計(jì)算

土工格柵對(duì)生態(tài)護(hù)坡的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定起關(guān)鍵作用。首先由土工格柵把擋土面板（生態(tài)袋）與其后填土連成整體，約束填土變形，增加了填土的強(qiáng)度；其次，擋土面板的土壓力通過土工格柵傳遞給填土，從而保持擋土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。當(dāng)土工格柵間距確定后，假定土壓力分配給每一層土工格柵。根據(jù)庫倫土壓力有關(guān)理論，土工格柵地錨固區(qū)提供的錨固力應(yīng)大于該層土工格柵所承受的土壓力。錨固區(qū)的長度加上活動(dòng)區(qū)的長度即為滿足單層土壓力要求的土工格柵的最小設(shè)計(jì)長度。土工格柵長度的設(shè)計(jì)值應(yīng)為該值與滿足整體抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)所需的土工格柵最小設(shè)計(jì)長度之中的最大者。加筋土邊坡需驗(yàn)算穩(wěn)定和加筋材料的長度兩項(xiàng)。

（1）穩(wěn)定計(jì)算[3,4]

一般按瑞典條分法核算其安全系數(shù)Ks，要求算得的安全系數(shù)Ks≥1.3，如不滿足，應(yīng)調(diào)整筋材和布置間距。

（2）計(jì)算加筋材料長度L[3,4]

L=La+Lp（La主動(dòng)段長，即在滑弧以內(nèi)的長度；Lp滑弧以外的長度，可提供充分的抗拔力，防止筋材被拔出）

Lp=（Ta—筋材的容許抗拉強(qiáng)度；Kf—要求的抗拔安全系數(shù)；Wv—作用在某筋材上的覆蓋壓力；φsg—土與筋材間的摩擦角，由抗拔試驗(yàn)測得。）

根據(jù)地勘資料，計(jì)算時(shí)考慮生態(tài)袋內(nèi)土、回填土與被擋土取統(tǒng)一抗剪強(qiáng)度參數(shù)：內(nèi)摩擦角φ=23°，重度γ=19 kN/m3，粘聚力c=0。以上計(jì)算采用理正巖土計(jì)算軟件，按直線滑動(dòng)面分析。設(shè)計(jì)筋帶長度除最上一級(jí)為6 m外，其余兩級(jí)邊坡均為8 m。經(jīng)計(jì)算得穩(wěn)定安全系數(shù)2.1，抗拉出安全系數(shù)1.5,均滿足規(guī)范要求。

設(shè)計(jì)時(shí)還考慮中間臺(tái)階留2.0 m，這樣可保證當(dāng)下層護(hù)坡體坡角60°時(shí)，根據(jù)土力學(xué)的有關(guān)理論破裂角時(shí)45°+φ/2，上層護(hù)坡體對(duì)下部結(jié)構(gòu)的壓力將通過下層護(hù)坡體被擋土區(qū)傳入地基內(nèi)，也即是上層護(hù)坡體不對(duì)下層護(hù)坡體結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響。

4 生態(tài)護(hù)坡施工

4.1 施工主要內(nèi)容

（1）邊坡開挖：按設(shè)計(jì)要求對(duì)需設(shè)置筋帶范圍內(nèi)的回填土開挖到位。

（2）基底整平：用漿砌片石將基底的不平整巖面填筑平整。

（3）邊坡砌筑：邊坡袋體砌筑注意按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)放線；第一層袋體直接碼放在地基之上；控制好各層的墻面傾角，用袋體上專用的連接帶與袋后的土工格柵綁扎系牢；袋體后填筑石粉，石粉與土體之間用土工布隔開，土工布布置成“C”型，上下兩層留有一定的搭接長度；土工格柵繃緊后平鋪在填土中，長度滿足設(shè)計(jì)要求，每三層袋子用一層土工格柵包裹[5]。

（4）附屬設(shè)施施工：邊坡坡頂設(shè)截水溝，坡底設(shè)邊溝，為防止雨水滲入生態(tài)護(hù)坡袋背后，坡頂及臺(tái)階處鋪設(shè)隔水膜，坡面設(shè)Φ7.5PVC排水管間距2×2 m，梅花形布置。

圖2 施工做法圖（單位：cm）

4.2 注意事項(xiàng)

（1）土工格柵應(yīng)平鋪、拉直，不得重疊、不得卷曲、扭結(jié)。

（2）生態(tài)袋裝土后需夯實(shí),如有條件用水澆濕讓其自然沉降。

（3）填料應(yīng)分層攤鋪、分層碾壓，分層厚度以30 cm為宜，壓實(shí)度應(yīng)不小于85%。碾壓機(jī)械行駛方向應(yīng)與格柵受力方向垂直，不應(yīng)在未覆蓋填料的筋帶上行駛或停車；距袋體1.5 m范圍內(nèi)，宜人工碾壓。

（4）袋中的填土及植被的種植：填料一般可就地取材；保證袋中土體壓實(shí)度達(dá)到適合的范圍。生態(tài)袋支持噴播、混播、壓播、插播、圍坑等栽植方式；若采用混播的種植方式，應(yīng)充分考慮袋體內(nèi)填料的溫度、水分、空氣、土壤、養(yǎng)分等與植物生長關(guān)系密切的因素。

5 效益分析

生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)克服了普通漿砌片石護(hù)坡的呆板和生硬，使工程與自然和諧統(tǒng)一；利用不同季節(jié)的植物的形狀和顏色，可大大改善工程環(huán)境；避免采用非自然的材料，避免了二次環(huán)境污染；邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，構(gòu)件輕巧，抗一定的變形和位移，安裝快捷，施工周期短。

本工程護(hù)坡面積1 048 m2，工程造價(jià)106萬元，其中開挖和回填土方及措施費(fèi)58萬元，約560元/m2,生態(tài)袋和土工格柵48萬元，約450元/m2。

本工程地處四方東部新區(qū)新型規(guī)劃密集居住區(qū)。采用生態(tài)護(hù)坡處理后邊坡綠地與規(guī)劃山頭綠地協(xié)調(diào)一致。在社會(huì)效益上，該護(hù)坡作為青島市區(qū)內(nèi)第一個(gè)大型生態(tài)護(hù)坡的處理典范，得到社會(huì)各界一致好評(píng)。

6 結(jié)論

（1）生態(tài)護(hù)坡的處理方式將擋土作用與坡面防護(hù)合成為整體，避免了傳統(tǒng)坡面防護(hù)與擋土墻兩種形式獨(dú)立作用的弊端。

（2）柔性生態(tài)護(hù)坡約束填土變形，增加了填土的強(qiáng)度，擋土能力大大加強(qiáng)，穩(wěn)定性有保證。

（3）施工工序相對(duì)簡單，易操作，工藝控制相對(duì)簡單。

（4）采用了連接扣及土工格柵等構(gòu)件，將袋體與填土連成整體，增加了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（5）該方法可在回填土邊坡的處置中推廣應(yīng)用。

[1]GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2]青島崇岳綠維生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰?綠維Green way～柔性生態(tài)邊坡系統(tǒng)[J].四川水利,2010.

[3]何光春.加筋土工程設(shè)計(jì)與施工[M].北京:人民交通出版社,2000.

[4]JTJ015-91,公路加筋土工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]JTJ035-91,公路加筋土工程施工技術(shù)規(guī)范[S].