徐建鋒
(安徽省城建設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230000)
1)擋土板采用樁間斜插式擋土板,板與板間可填種植土綠化邊坡,有效地改善了外部景觀。2)樁與板的連接采用在樁內(nèi)預埋箍筋,樁的護壁不用拆除,既可通過施工工藝解決護壁的美觀性問題,又可通過樁間及樁頂種植垂吊植物對樁進行遮擋,增加了結(jié)構(gòu)的安全度。3)斜插式樁板墻擋土板后水能自由排出,不需設置反濾層,既節(jié)省投資,又有效增加了邊坡的支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
斜插式樁板墻的具體結(jié)構(gòu)形式為:把擋土板采用斜插方式設置在相鄰樁間。在開挖樁孔時,在樁孔兩側(cè)對應位置上預埋連接筋,等到完成抗滑樁,樁間土開挖后,按連接筋位置安裝斜插板,樁側(cè)護壁無須拆除,設在樁頂?shù)幕ㄅ瑁€有樁間綠化能將其覆蓋住無損美觀。鄰樁間斜插板處在澆筑樁前預埋螺母,拆除樁模板后,用螺栓、螺母把斜插板連接到抗滑樁上再澆筑,鋼筋、螺母的預埋位置用定位技術(shù)解決。設置斜插板能使樁間綠化問題得以解決,把樁板墻搞成生態(tài)墻。按土拱效應來看,相鄰斜插板底部與頂部沒有必要對齊,錯開即可,可在斜插板間設1∶1.75以內(nèi)的斜坡,使板間土體維持穩(wěn)定,利于綠化的同時減小工程量。按1:0.2斜角處理樁前緣上方3米,工程量小又美觀。
一個邊坡要想穩(wěn)定、可靠,就得具備良好的排水系統(tǒng),以減輕水壓、水流的不利影響。坡面水可從斜插式樁板墻后自由排出,而且該結(jié)構(gòu)使邊坡的加固效果更加穩(wěn)定的同時還能滿足其景觀綠化要求。其抗滑樁跟普通樁板墻采用的抗滑樁完全相同。擋土板荷載寬度一般按包含搭接長度在內(nèi)的板長計算,因斜插板兩邊需要嵌入樁間護壁,或嵌入抗滑樁,板、樁又由鋼筋相連,作用于板上的荷載寬度需要按樁間凈距展開計算。
按分析結(jié)果來看,斜插式樁板墻中的板跟直立板等高,但是其長度比搭接在樁后的要少0.6m,比用了翼緣板樁的要長0.4m,不過抗滑樁地上部分無須做翼緣板,且斜插式無須設反濾層,因某些地段的樁板墻受地下水影響很大,其樁板墻的抗滑樁還得比斜插式樁板墻采用的抗滑樁更長才行。做了一系列對比分析后,發(fā)現(xiàn)斜插式樁板墻可以比普通樁板墻節(jié)約5%~10%的成本。
以某建筑垃扱治理項目邊坡加固工程為例。其填埋區(qū)占地約54000m2,本工程以樁板墻為邊坡及填方垃圾的永久支護結(jié)構(gòu),邊坡高13.5~31.4m,永久檔墻預計可以安全使用50年,其庫容為50萬方,工程的標高體系跟主體結(jié)構(gòu)一致,圖中未注明尺寸單位的,都是mm,Z代表抗滑樁號。
從勘察報告看,場內(nèi)有5個土層,其特征為:
第1層是厚0.2~3.4米的雜填土層(Q4m1),層底標高50.69~75.84米。黃灰、黃褐、黃紅,較為松散,有濕度,具有很強的壓縮性。
第2層是厚0.6~3.4米的粉質(zhì)土層(Q4d1)、分布較廣、層頂埋深0.3~1.4米、層底標高49.62~70.63米,黃灰、黃褐,具有可塑性,有濕度,強度、壓性、初性均為中等,沒有光澤,也沒有搖振反應,滲透系數(shù)k=2.0×10-6cm/s,其承載力特征值fak=140kPa。
第3層是厚0.7~10.4米的碎石土層(Q3d),分布廣泛,層頂埋深0.0~3.8米,層底標高48.59~73.34米、顏色黃灰、黃褐色、黃紅,混有碎石,壓縮性偏低,其承載力特征值fak=260kPa,滲透系數(shù)k=2.0×10-5~2.0×10-4cm/s。
第4層是厚0.6~14.5米的全風化卵礫巖層(Emc),層頂埋深1.6~11.4米,層底標高40.91~71.14米。紅棕色壓性偏低,組織結(jié)構(gòu)完全破壞,可通水、能被軟化其承載力特征值fak=210kPa,滲透系數(shù)k=2.5×10-5~2.5×10-4cm/s。
第5層是厚1.9~5.1米的強風化卵礫巖(EmC),層頂埋深4.5~16.5米,層底標高47.2~59.95米,紅棕色,壓縮性很低。若遇水泡或遭遇干濕交替很快就軟化分散。其承載力特征值fak=350kPa,滲透系數(shù)k=2.0×10-6~2.0×10-5cm/s.
第6層是中風化卵礫巖(Emc),層頂理深2.6~20.4米,紅棕、紅青,致密整硬,稍微有點濕,壓縮性很小。難以鎬挖,屬軟~較硬巖、質(zhì)量指標RQD35~55不等,巖體質(zhì)量等級基本為I V~V級,其承載力特征值fak=100Pa,滲透系數(shù)k=5.1×10-7~7.5×10-7cm/s.
1)挖方:a.確認紙無誤時方可開始挖方,按總平圖要求放線;b.對巖質(zhì)的已開挖邊坡,要保持其原狀,鑿除松動石塊;開挖施工盡量用機械完成,需爆破之處,可用鋼纖炮爆破,同時以人工輔助清理松石,降低對周邊的影響;c.設置完旋噴帷幕后可挖方、每段長10~20m,按檔墻縫其情形結(jié)合現(xiàn)場士質(zhì)而定,挖方時杜絕超深超長,每層的作業(yè)面開挖后應即刻設置該段墻,讓邊坡盡量少暴露一會。
2)回填建筑垃圾時,要求:a.填埋物內(nèi)不允許混入非建筑垃圾;b.在上、卸料等各處理環(huán)節(jié)采取相應措施予以抑塵、除塵;c.進場粒徑必須在30cm以下,大粒徑必須先破碎至合理級配方可采用;d.填方需要分層鋪土、分層壓實;e.壓實度要達到0.8,抗剪指標:p>20°,強度指標c>10kPa;f.在建筑垃扱跟擋板間需要留出0.3m回填碎石的間隔,連接底部盲溝形成導排淋溶水的通道;g.按《建筑垃扱處理技術(shù)規(guī)范》要求執(zhí)行回填。
綜上所述,斜插式樁板墻結(jié)構(gòu)的難點在于斜插板與樁的連接,從理論分析到實際應用這個問題已得到成功解決,斜插式樁板墻造價較普通樁板墻低,排水問題得到徹底解決,提高了整個結(jié)構(gòu)的安全度,整個墻面綠化后,觀賞性得到明顯改善,具有很好的應用前景。