摘要:生态加筋人工山体堆筑技术是在人工山体堆筑中加筋形成稳定的整体人工山体,山体堆筑材料使用城市中的建筑垃圾和开槽弃土,较陡部位面层采用生态袋,其它坡面全部植物绿化的综合性技术。通过生态加筋人工山体堆筑技术产生、生态加筋人工山体参数确定、生态加筋山体计算方法、生态加筋人工山体主要材料要求、生态加筋人工山体的计算分析、生态加筋人工山体的堆筑工艺方法,最终确定一套完整的生态加筋人工山体堆筑技术。
关键词:生态加筋;人工山体;堆筑
引言
生态加筋人工山体堆筑技术是在人工山体堆筑中加筋形成稳定、生态的整体人工山体的综合性技术。
1.生态加筋人工山体堆筑技术产生
1.1人工山体堆筑技术现状
人工造山在我国古代就有记载,现在社会发展建设中也陆续出现一些人工山体堆筑的工程,但现阶段大多数人工山体都是采用自然堆筑为主,未采用其它工艺,并且堆筑技术方法比较简单,设施不太完善。
1.2生态加筋人工山体堆筑技术产生
经过多方面研究并经过相关专家论证,利用加筋材料来改善土体的力学性能,通过填土与筋材间的摩擦力与被动土压力传递,在填土与筋带之间存在相对的剪应变的地方产生摩擦力,来保证山体结构安全,通过绿化的手段使人工山体生态化。
1.3生态加筋人工山体堆筑技术的优势
目前相关工程的边坡处理形式:
自然土边坡:容易出现滑坡,并且自然土堆砌边坡坡度一般不宜超过1:3。
格构梁边坡:施工工艺复杂、工期长、景观效果性差并且不适应复杂人工山体自然形状的特点。
砌石边坡:造价较高,施工周期长、灵活性差。
宾格石笼边坡:工艺复杂、造价高、施工不方便。
通过与其他领域工程中的自然土边坡、格构梁边坡、砌石边坡、宾格石笼等几种边坡形式比较,采用生态加筋边坡从安全、经济、生态、环保等指标的综合对比都有一定优势,因此在人工山体堆筑中采用生态加筋边坡较为适用。经研究确定复杂人工山体堆筑中借鉴生态加筋边坡形式,形成生态加筋人工山体堆筑技术。
2.生态加筋人工山体的堆筑工艺方法
2.1堆山材料
按照生态环保、废物利用的原则,采用建筑垃圾及开槽废弃土方作为堆山材料。堆填山体的素土选择开槽弃土中的粉质粘土,土料中有机质含量不得超过5%,不得含有冻土或膨胀土,要达到最优含水率。建筑垃圾的粒径粒径不宜过大,最大粒径不得大于20cm,有机质含量不得超过5%,亦不得含有冻土或膨胀土。粗骨料宜填埋在坡体中部区域,边缘地带特别是高陡边坡加筋区域选用细颗粒土。
2.2加筋材料
加筋人工山体堆筑不同于其它公路路基、护坡挡墙的加固形式,加筋人工山体既要保证山体结构安全性,又要满足山体的生态景观要求。加筋人工山体为三维立体形式出现,因此在材料选用过程中采用柔性并具有一定强度的材料。
根据《土工合成材料应用技术规范》中材料的指标,结合山体形状较为自然的工程特点,按照土工合成材料的物理性能、力学性能、水力学性能、耐久性能进行比选确定,加筋材料受力形状变化较多,并考虑施工工艺方便操作,在人工山体堆筑工程中选择强度高、受力后变形小、能与填料产生足够的摩擦力的CAT钢塑复合拉筋带(辅助GSL土工格栅)做为山体加筋结构的主要受力构件。土工格栅及CAT钢塑复合拉筋带采用的高密度聚乙烯,按纵横向肋条的钢丝经纬编织成网,外包裹层一次成型,钢丝与外包裹层能协调作用,破坏伸长率很低(不大于3%),与传统玻璃纤维等格栅相比更具有强度大、承载力强、抗腐蚀、防老化、摩擦系数大、孔眼均匀、施工方便、使用寿命长等特点。
2.3高陡边坡面层材料的选择
高陡边坡面层采用植生袋,植土加草籽及袋装碎石反滤层现场装填。植生袋共分五层,最外及最内层为尼龙纤维网,次外层为加厚的无纺布,中层为植物种子、有机基质、保水剂,长效肥等混合料,次内层为能在短期内自动分解的无纺棉纤维布。根据阴、阳坡面位置不同,分别选用耐阴、喜阳性草籽,两种草籽采用不同颜色的植生袋,以便施工时容易区分。
2.4山体堆筑工艺流程
测量放线→场地清理基底碾压→(土工格栅施工→)山体堆填施工→地形表层整理。
测量放线,用GPS进行进行测量确定地形堆填的边界线,打木桩标明桩号(施工编号),用水准仪把已知水准点的高程、施工标高,标注在木桩上。水准点(基点)应选在回填区内坡面较缓便于长期保存和使用的地点,并用混凝土浇筑保护。坡体回填至一定高度时,为了减少沉降观测由地面水准点传递到坡面的高差影响,可将水准点传递到附近原有的固定结构物上。沿陡坎加筋土挡墙走向区域及满铺区域范围内须先进行基底初始整平,去除局部凹坑及突出部分并压实,以便进行筋带的铺设。筋带铺设要保证筋带平铺、拉直、不重叠、不卷曲扭结。
钢塑复合拉筋带在铺设的主方向与墙纵向垂直,下层填料要压实整平,其横向倾斜度以不大于5%,以保证钢塑复合拉筋带均匀受力和共同发挥作用,钢塑复合拉筋带在加筋体中要均匀分布以保证加筋体能发挥整体作用。
面层采用植生袋,植土加草籽及袋装碎石反滤层现场装填,充满85%左右。植生袋内的植土为含有有机物质量好的壤土,并不含有不需要的物质,PH值应在5-8之间,并适当掺加腐殖土和有机肥进行土壤改良。植生袋根据阴、阳坡面位置选择不同颜色的耐阴、喜阳性草籽植生袋。植生袋铺放时同一层之间顺长向首尾相接,上下相邻层间则需将上层缩进约10厘米,以满足坡度线为准,且上下层间应交错咬合铺放。坡体内侧采用砂袋,砂袋的质量要耐久性强,充满85%左右。在整理好的基础上,准确画出植生袋外缘线。在确定的外缘线上定点,然后进行水平测量,然后按边线码放植生袋。码放时随时注意调平,错缝堆码控制坡面坡度及线性,外表面保持整齐。沿面板纵向每5m间距设标桩,每层安装时用垂球核对,每三层植生袋码放完毕测量标高和轴线,其倾斜度内倾1/100—1/200,作为填料压实时面层外倾的预留度。按照建筑垃圾和素土分层堆筑,每层虚铺厚度、碾压遍数根据试验段确定,最终碾压遍数以压实度检测合格为标准。
3.结语
生态加筋人工山体堆筑技术是在人工山体堆筑中加筋形成稳定的整体人工山体,山体堆筑材料使用城市中的建筑垃圾和开槽弃土,较陡部位面层采用生态袋,其它坡面全部植物绿化的综合性技术。
通过生态加筋人工山体堆筑技术产生、生态加筋人工山体参数确定、生态加筋山体计算方法、生态加筋人工山体主要材料要求、生态加筋人工山体的计算分析、生态加筋人工山体的堆筑工艺方法,最终确定一套完整的生态加筋人工山体堆筑技术。
参考文献:
[1]《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
[2]《土工合成材料应用技术规范》(GB50290-2014);
[3]《公路加筋土工程设计规范》(JTJ015-91);
[4]《公路加筋土工程施工技术规范》(GB50290-2014);
论文作者:翟燕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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