尉英華

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，天津 301700）

1 概述

隨著交通運輸業(yè)的快速發(fā)展,道路形式也越來越多，從而在施工中常常會遇到一些不良的施工環(huán)境，不良的地質，如濕陷性黃土。

本項目工業(yè)場地受地理位置限制和地質情況復雜的特殊性，濕陷性黃土的土質。地基承載力低，無法滿足施工要求。如果不予有效處理，會影響地基的穩(wěn)定性。因此，在進行工程建設時結合工程建設的實際情況，設計采用了高陡邊坡加筋土反包生態(tài)袋坡面防護新型結構型式，加筋土邊坡的施工是在長度方向層間距為40cm處鋪設多層單向土工格柵，邊坡的排水是靠30 厘米厚的碎石層。碎石排水層與土層之間用土工布隔離，坡頂及錯臺處設置散水，坡腳處設置排水溝?；拥钠旅嫖覀儾捎玫氖峭凉じ駯欧窗鷳B(tài)袋的組合。生態(tài)袋內填充符合要求的耕植土，可以達到植草生長綠化防護邊坡的作用。通過分析計算及實施監(jiān)測保證了整體的穩(wěn)定性，希望為其他類似條件及類似環(huán)境工程施工提供經驗。

2 工程概況

山西某煤炭儲運裝系統(tǒng)二期填方邊坡工程新建場區(qū)，北側和東側為荒山和沖溝，西側為公路。項目建成了長度850 米，斷面形式為坡度1:0.5 的加筋邊坡。本工程填方區(qū)FG 段邊坡高度高達30 米，而且土質是一種特殊性質的土- 濕陷性黃土，邊坡高度高，土質不良等，如果按一般的方法占地面積很大。但是本工程占地相對較少，困難很多。

經過分析研究，原來的方案是緩坡放坡，需要大量征地拆遷，造價很大。為了節(jié)約占地面積，減少了原來擬緩坡放坡方案的征地拆遷。設計采用了高陡邊坡加筋土反包生態(tài)袋坡面防護新型結構型式。土方工程中挖方土經過處理直接作為填充材料，可以就地取材，施工快捷，機械化作業(yè)分層攤鋪分層碾壓加筋土，工序簡單，降低了工程造價并縮短了施工周期。坡面植草綠化與邊坡同步施工，確保了邊坡結構的穩(wěn)定性，并形成了生態(tài)環(huán)保景觀坡面。填方區(qū)設計采用土工格柵加筋結構，單向土工格柵采用高密度聚乙烯（HDPE）,根據地形邊坡高度不同，格柵類型采用EG90R、EG130R、EG200R 等三種類型。土工格柵質控拉伸強度分別對應為≥90KN/m、≥130KN/m、≥200KN/m。加筋邊坡工程分為AB、BC、CD、DE、EF、FG、GH 等共7 段14 個剖面，邊坡高度位于5.9～30m 之間。土工格柵層間距40cm，水平鋪設長度采用6m、10m、15、20m、23m、25m、28m 不等，斷面形式自上向下每10 米設一2 米寬臺階；邊坡排泄水系統(tǒng)分為坡體排水和坡面排水。坡面防護系統(tǒng)采用格柵反包式生態(tài)袋型式，植草綠化防護。（見圖1）

圖1 加筋邊坡斷面圖

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程（見圖2）

圖2 施工工藝流程圖

3.2 工藝原理

反包式土工格柵加筋土邊坡的拉筋是多層的單向土工格柵，填充材料為填土。隨著每一層土工格柵的鋪設，并且不斷地填充土，它們之間就形成了組合的邊坡形式。土工格柵抗拉強度很大，它不僅可以對土形成鎖定、摩擦、咬合的作用，而且可以對地基的承載力增強起到非常的的效果，并且增強地基穩(wěn)定性能。多層網狀結構使基床底部加固，達到良好的整體抗剪能力。土工格柵還能有效地避免在施工過程中被機具碾壓破壞而造成的施工損傷?；拥倪吰虏捎玫耐凉じ駯欧窗鷳B(tài)袋組合，生態(tài)袋中裝入符合要求的耕植土和草籽，達到綠化并護坡的作用。

3.3 施工順序及操作要點

3.3.1 基床底部的開挖，并清理基底

排除原地面積水，清除樹根、雜草、淤泥等雜物。在容易積水的周圍場地要開挖臨時的排水溝。根據測量中線和邊樁開挖，一定不能超挖。在靠近最下層或邊坡的部位要改成人工開挖，開挖到可以碾壓到設計標高的壓實量（設計標高就是基床底層要鋪設格柵的標高）最后檢驗表面，不能有碎石，塊狀石頭之類的凸出物。

3.3.2 人工鋪設第一層（下）筋材

按施工圖紙的要求，根據定位線的長度裁剪出合適加筋格柵，長度=定位放線長度+1.5（米）其中1.5 為土工格柵反包所用的長度。鋪設時，在基床的軸中心線方向上，土工格柵強度高的方向要垂直于它。土工格柵鋪設時要盡量拉緊平直，不能出現褶皺。格柵之間要保持水平。每幅疊合長度（縱向）不小于15cm。鋪設時要用U型釘或其它連接件固定搭接部分，基本上在寬度為1 米的范圍內，盡量均勻布置六根U 型釘。在鋪完一段后，一般為15 米，就必須進行人工拉緊和調直一次，以保證格柵不變形。每鋪完一段，用釘子固定好接頭后，要用壓路機慢慢向前拉升鋪設，接著再鋪下一斷。該工序要采用不小于12 噸級的壓路機分層碾壓夯實回填土。

土工格柵鋪設完畢后，必須先進行檢查，其檢查標準見表1。

表1

3.3.3 分層碾壓夯實回填土

在最底的那一層土工格柵和生態(tài)袋后分層填充一定重量的土。土工格柵應通過人工張來增加應力。格柵另一自由端用張拉梁拽緊土工格柵，固定端是穿果格柵網孔固定格柵的張拉梁，這時開始對其施加張拉應力（1～3KN）,使格柵之間拉緊。此時在格柵上填鋪一層重量的土，即使到一定時間后，撤去張拉設備，格柵也能保持張拉。最后釋放張拉應力。在筋材上壓上填土，回填土施工設備主要是自卸車+裝載機+推土機+振動壓路機互相配合。運土、攤鋪，、碾壓流水作業(yè)。壓實度要達到95%以上。在填料時，要“先兩邊后中間”的原則。上下兩層之間的填料不能有使格柵破壞的硬物。填料要保持一定的粒徑，兩層格柵間的加筋土填料設計厚度為40cm，分層攤鋪分層碾壓，直至達到設計要求。

3.3.4 反包生態(tài)袋連接土工格柵

用反包格柵反包生態(tài)土袋(土袋內裝有混有草種的耕植土)，把它們放到鋪設的填土上。碼放時長邊縫合線要向內，相鄰部分咬合150mm 左右。每層碼放后要用人工夯實、夯平。一般的工具是小木錘。然后用土工連接棒將每層加筋格柵與反包格柵連接，形成一個整體。

3.3.5 依次重復上面的施工工序，符合要求尺寸為止。（見圖3、4）

圖3 加筋邊坡大樣圖

圖4 連接棒與格柵連接示意圖

3.3.6 操作要點及施工控制措施

3.3.6.1 土工格柵（HDPE）質量要求應符合表1 土工格柵技術指標表中相關數值。坡背開挖緩坡，開挖深度應滿足格柵設計長度要求，坡度保證挖方邊坡自身穩(wěn)定。坡度陡于1:5 時，必須開挖臺階。臺階寬度根據施工條件、施工土質等計算確定，一般不小于2m 臺階。如果坡度很陡，而且碰上不良的地質環(huán)境，可通過計算，調整一下臺階的高度，但是最高必須保證加筋格柵可以鋪設到開挖臺階尾部。施工過程中，避免對下層土的擾動。

表2 土工格柵技術指標表

3.3.6.2 首先一定要先檢查基床鋪筑寬度、厚度及含水量是否符合要求，合格后，才能進行下一步工序- 碾壓。碾壓要采用“先輕后重”的原則，最后要采用不小于12 噸級的壓路機。實際填土的高度=設計標高+預沉量值。這樣可以保證標高經過長時間符合要求。最后保證填料含水率Wop 是最佳含水率±2%，壓實后平整度達標，高差小于或等于10cm。在距離邊坡1.5 米范圍內應用小型振動碾壓機械進行碾壓作業(yè)。壓實度均應達到94%以上，嚴格控制填方的壓實度是保證加筋土工程成功的關鍵環(huán)節(jié)。

3.3.6.3 禁止履帶式機械直接碾壓在格柵上，否則格柵容易損害。只有填士必須填充到可以蓋住格柵且一般不小于15 厘米時，才可以用機械碾壓。壓實機械不得采用羊角碾。每完成一層施工作業(yè)，要對壓實度、高程、寬度等指標進行驗收，應達到相關標準。

3.3.6.4 土工格柵如果鋪設在外轉彎處的時候，它應該按兩個轉面都垂直于挨著的墻面水平鋪設。如果有未鋪設全的位置，允許的最大距離為10 厘米，否則在空缺處加鋪土工格柵。反之，如果在里面轉彎處，土工格柵鋪設時肯定會有搭接，那么土工格柵也要緊挨內墻并且垂直墻面水平鋪設，保證格柵張緊。如果條件不好，可用釘固定土工格柵于填土層表面。

3.3.6.5 生態(tài)袋裝入的草籽，一般要符合設計要求，多為耐干旱，生命力頑強的草籽。草籽與肥料按一定比例混合，再與耕植土攪拌均勻后裝入生態(tài)袋。土工布在包裹碎石排水層時，土工布的搭接長度不小于30 厘米。反濾排水碎石層的粒徑大小應在20 毫米到80 毫米之間的連續(xù)級配的碎石。它的飽和抗壓強度應大于30Mpa。

4 施工總體效果和綜合分析

在工程建設中采用采用了土工格柵加筋新型結構型式，建成了斷面形式為坡率1:0.5 的二期場區(qū)加筋邊坡。質量檢測填土分層壓實度合格率為100%，反包連接的連接棒覆蓋率為100%。水平位移及沉降觀測數值符合設計及規(guī)范要求。這種方法可以縮短地基沉降時間，減少工期，減少工程造價。資源消耗較低，施工工藝應用簡單，可操作性強，可大面積采用機械作業(yè)，機械化程度高，施工進度快并且質量容易得到保證。邊坡及坡體排水系統(tǒng)通暢，綠化植被成活率高，邊坡坡面平順穩(wěn)定。

將原棄土可作為滿足設計要求的土方進行加筋土結構填料填筑，降低地基處理費用，節(jié)省施工成本同時降低棄土場征地拆遷、棄土以后的生態(tài)恢復成本大約為226 萬元。減少征地拆遷、青苗補助賠償116 萬元。總體折算下來，降低工程造價約920 萬元。（表3）

表3 土工格柵加筋新型結構型式與緩坡放坡原方案對比表

5 結論

反包生態(tài)袋土工格柵加筋土邊坡施工應用在本項目填方區(qū)中，有效解決了場區(qū)地理位置受限和濕陷性黃土地區(qū)復雜地質等種種不利因素，減少了占地，地基承載力得到有效保證，工藝流程簡單易操作，完工后的邊坡結構穩(wěn)定，植被茂盛生態(tài)環(huán)保，坡面造型美觀。通過實踐證明，這種組合模式不管是從經濟還是環(huán)境保護都有很大的益處，具有較好的應用前景。在未來的施工項目中，希望廣泛應用。