淺談格賓擋墻路基在公路工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

歐陽(yáng)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(wú)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(lái)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(zhǎng)，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(guò)大，給工程施工帶來(lái)很大難題。而且格賓擋墻對(duì)自然環(huán)境污染小，不會(huì)對(duì)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(lái)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(duì)各種土層性質(zhì)的適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)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(chǎng)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(zhǎng)。

(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(duì)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(duì)自然環(huán)境影響小，便于植物在其中扎根生長(zhǎng)，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(tái)，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(méi)有大的溶巖空洞，若多溶巖處理，有可能造成對(duì)水源(國(guó)家一級(jí)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(zhǎng)纖無(wú)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(zhǎng)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(hào)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(guò)30%，要求石料質(zhì)地堅(jiān)硬，強(qiáng)度等級(jí)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(zhǎng)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(zhǎng)纖無(wú)紡布，標(biāo)稱斷裂強(qiáng)度10 KN/m，詳細(xì)指標(biāo)參照國(guó)標(biāo)GB/T 17639-2008《長(zhǎng)絲紡粘針刺非織造土工布》。

4 格賓擋墻路基案例的施工過(guò)程

4.1 主要施工過(guò)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(duì)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(jí)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(cè)

5.1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容和目的

在天然地基上高支擋結(jié)構(gòu)，最突出的問(wèn)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(duì)地基變形的情況能夠及時(shí)掌握，因此需要對(duì)該路段進(jìn)行沉降和穩(wěn)定監(jiān)測(cè)以及筋體工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

(1)路堤施工沉降監(jiān)測(cè)：首先需要監(jiān)測(cè)控制填土速率；其次要保持觀測(cè)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(cè)：需要監(jiān)測(cè)地表的沉降或隆起，以避免在施工中因水平位移過(guò)大而出現(xiàn)土體破壞、開裂等情況。

(3)應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)：量測(cè)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(cè)：在應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)的同時(shí)需要進(jìn)行土壓力監(jiān)測(cè)，以分析土壓力與應(yīng)變的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

5.2 后期監(jiān)測(cè)

(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(cè)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(tái)、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(tái)處觀測(cè)樁長(zhǎng)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(cè)樁長(zhǎng)2 m，買入深度0.5 m，外露長(zhǎng)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(cè)點(diǎn)。

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

6 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)該案例的建設(shè)可以看到，格賓擋墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)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(lái)越多。