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        淺談格賓擋墻路基在公路工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

        2020-01-11 22:07:00歐陽開圳
        黑龍江交通科技 2020年2期
        關(guān)鍵詞:面墻格賓石料

        歐陽開圳

        (貴州東南高速投資有限公司,貴州 凱里 556000)

        格賓擋墻是一種新型的支擋結(jié)構(gòu),它具有造價(jià)低、生態(tài)友好、施工速度快、可塑性強(qiáng)、適用范圍廣等特點(diǎn),在經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益等方面具有傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此格賓擋墻在河堤建設(shè)等工程項(xiàng)目中得到了越來越多的應(yīng)用,如今格賓擋墻在公路建設(shè)工程中也得到了應(yīng)用。

        1 格賓擋墻介紹

        格賓擋墻是一種新型的柔性擋土構(gòu)筑物,它是在具有柔性的石籠網(wǎng)(即石籠網(wǎng)箱)中填充符合粒徑要求的石料,并逐層砌筑,以保證土構(gòu)筑物具有一定的孔隙率。格賓擋墻因其具有穩(wěn)定性、整體性、變形性、抗震性好,使用壽命長,抗沖刷、防風(fēng)林能力強(qiáng),施工方便等特點(diǎn),并且具有透水性好、耐水流沖刷和風(fēng)浪侵襲的特征,常被應(yīng)用于沿河路堤坡腳或護(hù)岸的建設(shè)中,這些地區(qū)的防護(hù)工程基礎(chǔ)不易處理,且沿河擋土墻、坡腳基礎(chǔ)局部沖刷深度過大,給工程施工帶來很大難題。而且格賓擋墻對自然環(huán)境污染小,不會(huì)對植被造成嚴(yán)重破壞,從而可以保護(hù)和改善水質(zhì),有助于綠化、美化環(huán)境,是一種比較理想的“環(huán)境友好型”工程技術(shù)。

        格賓網(wǎng)又稱格賓網(wǎng)箱、蜂巢格網(wǎng)、生態(tài)石籠網(wǎng),是一種具有特殊性質(zhì)的低碳高鍍鋅鋼絲,外表涂塑高分子優(yōu)化樹脂膜,奇網(wǎng)格常呈現(xiàn)為不同規(guī)格的六角形,籠內(nèi)可以用來填充石料。隨著時(shí)間的推移,石料之間的空隙會(huì)被泥土充填,而且植被的根系會(huì)扎入石塊之間的泥土中,形成與自然水土和諧交互的柔性結(jié)構(gòu),具有環(huán)境友好、造價(jià)低、易實(shí)施的優(yōu)點(diǎn),符合現(xiàn)今的公路設(shè)計(jì)新理念。

        2 格賓擋墻的優(yōu)越性

        (1)柔性好:其主體為鋼絲編織而成的矩形網(wǎng)箱,對各種土層性質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng),對地基變形有很強(qiáng)的抵抗性。

        (2)透水性好:籠箱內(nèi)由石料填充,并具有一定孔隙率,可使地下水以及滲透水及時(shí)滲透出去,能有效解決孔隙水壓力的影響,利于岸(堤、路、山)坡的穩(wěn)定。

        (3)整體性好:格賓網(wǎng)網(wǎng)片是由機(jī)械編織成六角形網(wǎng)格,其很強(qiáng)的延展性,即使部分網(wǎng)絲發(fā)生斷裂,網(wǎng)狀物也不會(huì)松開,結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)。

        (4)抗震性好:箱籠為柔性結(jié)構(gòu),有一定的孔隙率,因此地震發(fā)生時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)的松散填充料會(huì)自身調(diào)節(jié)適應(yīng)變形,整個(gè)結(jié)構(gòu)不會(huì)被毀壞。

        (5)組合性好:可根據(jù)施工目標(biāo)的具體要求,由廠家制成半成品,在施工現(xiàn)場根據(jù)需要組裝成各種形狀。

        (6)耐久性好:格賓網(wǎng)網(wǎng)絲經(jīng)熱鍍鋅及涂塑雙重防腐處理,強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐磨損,使用年限長。

        (7)經(jīng)濟(jì)性好:網(wǎng)箱砌體單價(jià)略高于漿砌片石砌體單價(jià),對基礎(chǔ)要求低,與傳統(tǒng)剛性擋土墻相比,基礎(chǔ)處理費(fèi)用低。

        (8)生態(tài)景觀效果好:內(nèi)部填石為天然石料,對自然環(huán)境影響小,便于植物在其中扎根生長,保持土體與水體之間的自然交換功能,實(shí)現(xiàn)水土保持和自然生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一。

        3 格賓擋墻路基在公路建設(shè)中的應(yīng)用

        本案例是某建設(shè)項(xiàng)目的大橋,該大橋原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式為預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁,下部為樁基礎(chǔ)、承臺,由于地質(zhì)條件復(fù)雜,樁基施工中發(fā)現(xiàn)成孔困難,存在溶洞等現(xiàn)象,后為確保橋梁安全穩(wěn)定性,從新進(jìn)行地勘,地勘報(bào)告顯示原大橋橋位處屬于溶巖強(qiáng)發(fā)育地區(qū),存在孤立石芽、溶洞等情況,溶巖形態(tài)為小型、豎向、多層、沒有大的溶巖空洞,若多溶巖處理,有可能造成對水源(國家一級保護(hù)水源)造成污染,因此將設(shè)計(jì)方案變更為格賓擋墻路基。

        (1)設(shè)計(jì)采用加筋格賓擋墻進(jìn)行支擋,采用加筋格賓面墻結(jié)合土工格柵結(jié)構(gòu),擋墻埋深不小于1 m,格賓面墻基礎(chǔ)采用寬2.5 m、高1 m的C20混凝土澆筑,格賓結(jié)構(gòu)填土部分采用換填片石處理;加筋格賓面墻網(wǎng)箱內(nèi)填充石料,面墻后需鋪設(shè)聚酯長纖無紡布反濾,施工折邊每側(cè)0.3 m。

        (2)格賓網(wǎng):采用TM6×2×0.5ZnP,長度6 m,寬度2 m,高度0.5 m的鍍鋅覆塑加筋格賓網(wǎng),格賓網(wǎng)內(nèi)部按照1 m間隔布置隔板。格賓網(wǎng)孔型號為8 cm×10 cm,直徑80 mm,網(wǎng)面抗拉強(qiáng)度為50 KN/m。

        (3)土工格柵:采用的格柵抗拉強(qiáng)度不小于150 KN/m,格柵聚酯紗線CEG含量不得高于12 mol/t。

        (4)結(jié)構(gòu)填土:填入砂類土或碎石土,且填料中不得含有淤泥質(zhì)土、雜質(zhì)土、建筑及生活垃圾等工程不良土,此外要求填料的最大粒徑不大于10 cm,且不大于單層填料壓實(shí)厚度1/3,內(nèi)摩擦角不小于35°。

        (5)填石要求:加筋格賓粒徑以100~300 mm為宜,孔隙率不超過30%,要求石料質(zhì)地堅(jiān)硬,強(qiáng)度等級MU30,比重不小于2.5 t/m3,遇水不易崩解和水解,抗風(fēng)化,加筋格賓面墻采用干砌的方式。

        (6)土工格柵與格賓連接:土工格柵與格賓采用鍍鋅覆塑鋼絲絞合連接,連接長度1 m。絞合鋼絲必須采用與網(wǎng)面鋼絲一樣材質(zhì)的鋼絲,絞合間隔<0.1 m一圈。

        (7)聚酯長纖無紡布,標(biāo)稱斷裂強(qiáng)度10 KN/m,詳細(xì)指標(biāo)參照國標(biāo)GB/T 17639-2008《長絲紡粘針刺非織造土工布》。

        4 格賓擋墻路基案例的施工過程

        4.1 主要施工過程

        (1)施工放樣;(2)地面平整;(3)開挖格賓擋墻基礎(chǔ);(4)施做格賓擋墻基礎(chǔ);(5)鋪設(shè)土木格柵,安裝格賓籠;(6)人工填石,面墻0.3 m采用干砌;(7)安裝墻土分布;(8)分層回填結(jié)構(gòu)填土,面墻2 m范圍內(nèi)人工夯實(shí);(9)分層填土,機(jī)械壓。重復(fù)(5)~(9)工序至設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高。

        4.2 施工注意事項(xiàng)

        (1)施工前應(yīng)對段內(nèi)水質(zhì)進(jìn)行取樣化驗(yàn)復(fù)查,不得采用有腐蝕性水作為施工用水。施工中若地質(zhì)、地形與設(shè)計(jì)出入較大時(shí),應(yīng)及時(shí)通知相關(guān)單位。

        (2)施工前應(yīng)做好地面排水工程。

        (3)格賓擋墻與路堤連接時(shí),格賓擋墻伸入路堤內(nèi)不小于0.75 m。

        (4)格賓擋墻基礎(chǔ)埋深不小于1 m,低級承載力必須滿足設(shè)計(jì)要求。

        (5結(jié)構(gòu)填土采用砂類土或者碎石土,填料中最大粒徑不大于10 cm,且不大于單層填料壓實(shí)厚度1/3,靠近石籠背2 m范圍內(nèi)必須采用小型振動(dòng)碾壓機(jī)充分壓實(shí)。

        (6)結(jié)構(gòu)填石,石料強(qiáng)度、粒徑必須滿足設(shè)計(jì)要求,要求石料巖質(zhì)堅(jiān)硬,遇水不易崩解和水解,抗風(fēng)化等。格賓擋墻范圍內(nèi)填石采用人工干砌,石料填充后孔隙率不大于30%。

        (7)土工格柵、鍍鋅覆塑加緊格賓不僅需要檢驗(yàn)報(bào)告,還需要分批次抽樣送檢。強(qiáng)度、耐久性、尺寸必須滿足設(shè)計(jì)要求。土工格柵帶應(yīng)平順鋪設(shè)于已壓實(shí)整平的填料上,不得彎曲或者扭曲。

        (8)道路管線、管道、路燈基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)需同格賓擋墻同步施工,緊致二次開挖破壞格賓加筋土工格柵,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

        5 格賓擋墻路基案例的監(jiān)測

        5.1 監(jiān)測內(nèi)容和目的

        在天然地基上高支擋結(jié)構(gòu),最突出的問題是穩(wěn)定與沉降,為了保證施工中的工程安全和施工質(zhì)量,并對地基變形的情況能夠及時(shí)掌握,因此需要對該路段進(jìn)行沉降和穩(wěn)定監(jiān)測以及筋體工作狀態(tài)監(jiān)測。

        (1)路堤施工沉降監(jiān)測:首先需要監(jiān)測控制填土速率;其次要保持觀測沉降曲線,以便于了解地基的固結(jié)情況,同時(shí)確定構(gòu)造物和路面結(jié)構(gòu)的施工期。

        (2)穩(wěn)定監(jiān)測:需要監(jiān)測地表的沉降或隆起,以避免在施工中因水平位移過大而出現(xiàn)土體破壞、開裂等情況。

        (3)應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測:量測加筋體隨荷載增加的變化情況,了解筋體實(shí)際工作狀態(tài)。

        (4)土壓力監(jiān)測:在應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測的同時(shí)需要進(jìn)行土壓力監(jiān)測,以分析土壓力與應(yīng)變的對應(yīng)關(guān)系。

        5.2 后期監(jiān)測

        (1)水管沉降儀:在高支擋結(jié)構(gòu)路段的斷面路肩下方及中心下方原地面處設(shè)置。

        (2)沉降、位移觀測樁設(shè)于高支擋結(jié)構(gòu)路段的斷面左側(cè)路肩、中部格賓平臺、格賓基礎(chǔ)上及坡腳外10~12 m處邊樁。采供HRB335θ32鋼筋制作,路肩、格賓平臺處觀測樁長0.5 m,埋入深度0.48 m,采用C20混凝土固定于格賓石籠內(nèi),外露0.02 m。格賓基礎(chǔ)觀測樁長2 m,買入深度0.5 m,外露長度不大于0.02 m,表情用水泥混凝土固定。

        (3)應(yīng)力應(yīng)變儀,每一層加筋設(shè)置2個(gè)測點(diǎn)。

        (4)土壓力計(jì),每1 m格賓設(shè)置一個(gè)測點(diǎn)。

        6 結(jié) 語

        通過該案例的建設(shè)可以看到,格賓擋墻結(jié)構(gòu)簡單,耐久性好,兼具經(jīng)濟(jì)和生態(tài)兩方面的優(yōu)越性,非常適合當(dāng)前環(huán)境景觀要求高的工程建設(shè)中。隨著設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變和對它了解的深入,相信格賓擋墻路基在公路工程項(xiàng)目中的應(yīng)用也會(huì)越來越多。

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