池金構(gòu) （福建省東南建筑設(shè)計院，福建 三明 365000）

0 前言

近年來，我國的基礎(chǔ)設(shè)施工程越來越多，尤其是城市道路工程。在城市道路工程設(shè)計中，經(jīng)常會遇到開挖山體而形成的路塹巖質(zhì)邊坡，而且有的邊坡臨近建筑主體。在這種情況下，既要保證邊坡的安全穩(wěn)定又要考慮邊坡的綠化美觀，同時還要考慮邊坡工程的經(jīng)濟性，一個有效辦法就是運用植被綠化護坡技術(shù)，而TBS植草（灌）護坡技術(shù)就是當(dāng)前應(yīng)用較多的一種植被綠化護坡形式。TBS植草（灌）護坡又稱厚層基材噴射植被護坡，它是指采用干式或者濕式混凝土噴射機把基材與植被種子的混合物按照設(shè)計厚度均勻噴射到需防護的工程坡面的生態(tài)防護技術(shù)。目標(biāo)物種群落以草本為主時，只噴播草籽；當(dāng)目標(biāo)物種群落以灌木為主時，采用草籽混合灌木籽噴播。當(dāng)邊坡需要加強邊坡淺表層穩(wěn)定時，采用系統(tǒng)錨桿加強邊坡穩(wěn)定。

本文以三明市中小學(xué)生示范性綜合實踐基地生態(tài)實踐樓處路塹邊坡防護工程為實例，介紹了TBS植草（灌）護坡在城市道路作為路塹巖質(zhì)邊坡防護的設(shè)計與應(yīng)用。

1 案例分析

1.1 工程概況

本工程位于三明市巖前鎮(zhèn)的三明市示范性綜合實踐基地園區(qū)內(nèi)。因基地園區(qū)主干道開挖山體施工而形成的路塹邊坡,坡面裸露,經(jīng)雨水的長期沖刷，現(xiàn)已出現(xiàn)張拉裂縫，隨時有下滑的可能性,必須進行防護治理。本次設(shè)計邊坡支護長度約為79m,支護高度為7.0m。本邊坡為永久性邊坡，抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g。本邊坡按安全等級劃分屬于一級邊坡，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年。

1.2 地層分布及地下水情況

道路邊坡設(shè)計首先應(yīng)了解其相應(yīng)的地質(zhì)情況，如地下有無空洞、有無地下水等。其次還應(yīng)要求地勘提供土體穩(wěn)定性評價。

根據(jù)地勘資料，邊坡開挖范圍內(nèi)土層主體為粉質(zhì)黏土、粉砂巖殘積粘性土、殘積砂質(zhì)粘性土、砂土狀/碎塊狀強風(fēng)化粉砂巖、中風(fēng)化粉砂巖、砂土狀/碎塊狀強風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖。場地地下水按其埋藏條件和性質(zhì)主要為孔隙潛水、基巖裂隙水。

1.3 提出邊坡防護方案

根據(jù)上述條件，提出以下3種防護方案：仰斜式擋土墻、掛網(wǎng)錨噴防護和TBS植草（灌）防護。

方案一，采用仰斜式擋土墻防護。取典型斷面分析，按人行道邊線外1.8m為墻腳定位線，墻腳外1m布置0.4m×0.4m矩形蓋板溝。仰斜式擋墻外露高7m，基礎(chǔ)埋深1.0m。根據(jù)地勘資料和巖土參數(shù)，擋墻基礎(chǔ)落于碎塊狀強風(fēng)化花崗巖，滿足計算要求的地基容許承載力不低于200kPa的設(shè)計要求。此方案需要削坡土方2686m2（挖方綜合單價按15元/m2），需C20片石混凝土擋土墻1343m2（綜合單價按400元/m2），此方案邊坡防護共需造價約57.7萬元。

方案二，采用掛網(wǎng)錨噴防護。根據(jù)地勘資料和巖土參數(shù)，掛網(wǎng)錨噴坡面采用C20混凝土噴射，鋼筋網(wǎng)片為12@200×200，錨桿采用25mm鋼筋，長度為8m，2m×2m梅花型布置，坡面設(shè)計坡率為1∶0.75。此方案需要削坡土方2370m（挖方綜合單價按15元/m2），邊坡防護面積691m2（綜合單價按250元/m2），此方案邊坡防護共需造價約20.8萬元。

方案三，采用TBS植草（灌）防護。本工程巖質(zhì)坡面裸露,巖質(zhì)坡面蓄水能力差、土壤貧瘠,邊坡表層存在一定程度的碎落石,無法保證植被長期生長所需的養(yǎng)分，且邊坡較高,也不宜采用掛三維網(wǎng)植草，而TBS植草（灌）防護正適用于此邊坡中的巖質(zhì)。植物種子根據(jù)恢復(fù)自然景觀、人文景觀以及“人造景觀、美化環(huán)境和生態(tài)工程”的設(shè)計理念進行擇優(yōu)選取，被選擇植物應(yīng)地上部分較矮，根系發(fā)達，生長迅速，能在短期內(nèi)覆蓋坡面。根據(jù)地勘資料和巖土參數(shù)，TBS植草（灌）防護坡面設(shè)計坡率為1∶1.25。此方案需要挖方3286m2（挖方綜合單價按15元/m2），邊坡防護面積885m2（綜合單價按122元/m2），此方案邊坡防護共需造價約15.7萬元。

方案三典型斷面圖

1.4 邊坡防護方案比選，選定最佳方案

通過以下四個方面對上述的3個方案進行分析比選：

①邊坡防護形式的合理性、安全性方面

這3種方案均為處理類似工程案例的常用防護形式，按照相關(guān)規(guī)范要求進行正常設(shè)計計算，均可保證邊坡防護形式的合理性、安全性。

②工程造價方面

方案一造價約為57.7萬元，方案二造價約為20.8萬元，方案三造價約為15.7萬元。從工程造價方面考慮，方案三最優(yōu)，方案二次之，方案一造價最高。

③綠化美觀方面

方案一和方案二的坡面均為混凝土面，比較單調(diào)，無景觀效果；方案三為綠植防護，具有景觀效果，尤其是本項目還臨近生態(tài)實踐樓，在實踐樓里的師生透過窗戶看到對面的邊坡是一片綠油油的植被而不是一片灰蒙蒙的混凝土墻面，心情自然會舒暢許多，同時綠植護坡理念在一定程度上也和生態(tài)實踐樓中的“生態(tài)”相呼應(yīng)。因此，從綠化美觀方面，方案三最好。

④施工的難易程度方面

方案一中的C20片石混凝土仰斜式擋土墻施工需要安裝模板方可施工，方案二中的掛網(wǎng)錨噴防護需要坡面鉆孔打錨桿。而方案三中的噴射基材與植被種子，施工工藝更簡單、便利，工期也更短。

根據(jù)以上分析，并征得業(yè)主等各方同意后，最終確定采用TBS植草（灌）防護形式。

1.5 TBS植草（灌）邊坡的整體穩(wěn)定驗算

最終確定采用TBS植草（灌）防護后，根據(jù)地勘資料和巖土參數(shù)，利用理正巖土軟件，對本方案中的TBS植草（灌）防護邊坡進行整體穩(wěn)定驗算，以保證邊坡的安全性。經(jīng)驗算，邊坡總的下滑力261.3kN小于總的抗滑力751.1kN，土體部分下滑力261.3kN小于土體部分抗滑力751.1kN，邊坡整體穩(wěn)定性滿足要求。

2 總結(jié)

本工程竣工經(jīng)驗收合格后，已安全使用了兩年，說明本次道路路塹邊坡防護形式選型安全、合理、經(jīng)濟、美觀。

路塹邊坡TBS防護作為近幾年推廣的一種新的邊坡防護手段，目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于城市道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的巖質(zhì)邊坡的防護和植被恢復(fù)。本文通過TBS植草（灌）邊坡與傳統(tǒng)的邊坡防護的對比，顯示出TBS植草（灌）防護的經(jīng)濟、景觀效益，對今后城市道路的路塹巖質(zhì)邊坡防護設(shè)計具有一定的借鑒意義。