綠色裝配式土釘墻在強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖質(zhì)邊坡中的應(yīng)用

江微

（中交路橋華南工程有限公司，廣東 中山528400）

1 工程概況

1.1 總體概況

項(xiàng)目位于中馬欽州產(chǎn)業(yè)園區(qū)金鼓江北面，東至孔雀灣大道、西至園區(qū)規(guī)劃邊界、南至環(huán)北大道、北至馬萊大道。本項(xiàng)目一期規(guī)劃用地面積4.54km2，可建設(shè)用地面積3.16km2。一期工程總投資472419.09 萬(wàn)元，實(shí)施進(jìn)度期為36 個(gè)月。主要建設(shè)內(nèi)容包括：（1）道路橋梁及管線(xiàn)工程。包括配套建設(shè)道路照明、綠化、交通設(shè)施、雨污管網(wǎng)、管水管網(wǎng)、再生水管網(wǎng)、電力管溝、通信管溝、燃?xì)夤艿兰熬C合管廊等。（2）綠地廣場(chǎng)工程。包括城市片區(qū)公園、特色公園、社區(qū)公園、街頭綠地、廣場(chǎng)用地、城市慢行休閑道、自行車(chē)租賃驛站及片區(qū)標(biāo)志性雕塑。（3）市政設(shè)施工程。（4）學(xué)校工程。新建一所小學(xué)，建筑面積22800m2，一所初級(jí)中學(xué)，建筑面積31200m2。（5）金鼓江治理工程。主要包括江岸護(hù)堤工程6200m，水系調(diào)控設(shè)備8 套，水質(zhì)提升設(shè)施12 套，生態(tài)群落重建1660000m2，公園綠化景觀308000m2，沿河道線(xiàn)性景觀123200m2。

1.2 工程地質(zhì)及水文條件

1.2.1 根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆探結(jié)果，擬建場(chǎng)地內(nèi)土巖主要由第四系耕植土（Q4pd）、淤泥質(zhì)土（Q4al+pl）、粉質(zhì)黏土（Q4 el+dl）及下伏志留系下統(tǒng)連灘組（S1ln3）組成。

1.2.2 根據(jù)各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)、地層的沉積時(shí)代、成因類(lèi)型、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（N）及圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)（N63.5）并結(jié)合室內(nèi)巖土試驗(yàn)，將場(chǎng)地巖土層劃分為7 個(gè)層組共12 個(gè)亞層。

1.2.3 場(chǎng)地所在區(qū)域氣候濕潤(rùn)、雨量充沛、降水時(shí)間長(zhǎng)，河流等地表水體與地下水的水力聯(lián)系較好，在豐水期對(duì)地下水有補(bǔ)給作用，對(duì)區(qū)域地下水的補(bǔ)給起了重要的作用。據(jù)區(qū)域資料以及本次勘察成果，根據(jù)含水層的巖性、埋藏條件和地下水賦存條件、水力特征，可分為上層滯水、基巖裂隙水，預(yù)計(jì)沿線(xiàn)地下水位年變化幅度約1～3m。

2 綠色裝配式坡面防護(hù)體系設(shè)計(jì)

2.1 防護(hù)設(shè)計(jì)

邊坡坡面由“綠色裝配式坡面防護(hù)體系”替代“鋼筋網(wǎng)噴”，綠色裝配式坡面防護(hù)體系包括裝配式面層、鋼絲繩、卡扣等構(gòu)件組成。

2.1.1 放坡裝配式面層綜合抗拉強(qiáng)度30KN/m,面層幅寬6m,復(fù)合面層具有防水性能。

2.1.2 坡頂、坡腳均需翻邊處理，坡頂翻邊寬度不小于0.8m,坡腳翻邊寬度不小于0.3m；坡頂坡底采用鋼筋地錨錨固。

2.1.3 面層搭接處采用“之”字型搭接，搭接量不小于300mm，坡頂、坡腳均用80mm 厚C20 混凝土覆蓋。

2.1.4 面層鋪設(shè)完成后，在坡面縱橫向布置覬6 鋼絲繩、鋼絲繩纏繞在錨釘外露端并拉緊，錨釘外露端用卡扣或墊片套筒固定。

2.1.5 坡底設(shè)排水孔，間距2～3m。

2.2 體系構(gòu)成

表1 設(shè)計(jì)主要技術(shù)構(gòu)件及參數(shù)

2.3 面層受力分析及選型依據(jù)

原設(shè)計(jì)的注漿土釘或錨桿不變，保證邊坡的整體穩(wěn)定性，以綠色裝配式面層替代原有噴射混凝土面層，綠色裝配式面層+鋼絲繩形成了新的面層受力體系，輕薄的綠色裝配式面層具有較好的延展性，受到側(cè)向土壓力的情況下在坡面產(chǎn)生局部小變形，依舊保持材料的完好，且與坡面密貼，相對(duì)變形小，不像原有的噴射混凝土面層，由于與土體的彈性模量相差很大，變形不一致，且受溫度影響往往會(huì)出現(xiàn)裂縫，造成安全隱患。通常情況下，綠色裝配式面層采用膜理論計(jì)算，非垂直的邊坡其土壓力進(jìn)行一次折減，然后考慮土釘?shù)耐凉靶?yīng)，對(duì)坡面土壓力進(jìn)行二次折減。

2.4 邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算

支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)： 1.000

基坑深度： 7.800（m）

基坑內(nèi)地下水深度： 16.800（m）

基坑外地下水深度： 14.800（m）

[ 土層參數(shù)]

土層層數(shù)5

表2

[ 土釘參數(shù)]

土釘?shù)罃?shù)7 土釘材料 鋼筋

表3

[ 整體穩(wěn)定計(jì)算條件]

整體穩(wěn)定計(jì)算方法: 瑞典條分法

考慮地下水作用的計(jì)算方法： 總應(yīng)力法

條分法中的土條寬度： 0.500（m）

基坑底面以下的截止計(jì)算深度： 2.000（m）

目前，高校的C語(yǔ)言教學(xué)是所有以應(yīng)用為目標(biāo)的高等院校都要開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課程，也是本科教學(xué)中第一次涉及相關(guān)計(jì)算機(jī)編程的內(nèi)容?！癈語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程有著較強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性。其教學(xué)任務(wù)對(duì)學(xué)生的綜合能力有很高的要求，既要注重理論知識(shí)，又要重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致教學(xué)中存在著難度大、效果差等突出問(wèn)題。

基坑底面以下滑裂面搜索步長(zhǎng)： 1.000（m）

搜索最不利滑裂面是否考慮加筋： 是

施工期整體穩(wěn)定安全系數(shù)折減： 1.000

整體滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)： 1.300

[綠色裝配式土釘墻參數(shù)取值]

（1）土壓力計(jì)算。

根據(jù)放坡規(guī)律，土壓力需坡度采取折減措施，坡面配筋抗拉也采取相應(yīng)的折減方法。綠色面層所受的側(cè)向平均主動(dòng)土壓力強(qiáng)度Pks可按下式估算：

Pks=η·ξ·pak（1）

ξ——坡面傾斜時(shí)的主動(dòng)土壓力折減系數(shù)；

pak——土釘間計(jì)算單元中點(diǎn)處由支護(hù)土體自重及附加荷載共同引起的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）。

根據(jù)剖面情況及土體參數(shù)，取最大時(shí)，計(jì)算側(cè)向平均主動(dòng)土壓力強(qiáng)度如下表：

表4

（2）裝配式面層的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值。

綠色裝配式面層的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式（2）計(jì)算：

式中：

Pks——土釘間計(jì)算單元內(nèi)的平均側(cè)向主動(dòng)土壓力強(qiáng)度（kPa）；

cotβ——邊坡坡比之倒數(shù)；

λX、λS——分別為作用在裝配式面層上的荷載在水平方向每邊和坡度方向每邊的分配系數(shù)，根據(jù)計(jì)算公式，在土壓力取值最大時(shí)，當(dāng)Wx=0.1 時(shí)，計(jì)算面層的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值21.6KN/m。所以本項(xiàng)目產(chǎn)品取30KN/m。

3 坡面監(jiān)測(cè)措施

坡頂（樁頂）水平位移和沉降、周邊地表沉降，按原設(shè)計(jì)；同時(shí)在沿坡面走向布置摩擦釘觀測(cè)坡面位移情況，布置間距20m、監(jiān)測(cè)坡面縱向間隔一個(gè)單元布置。

監(jiān)測(cè)頻次：每周不少于2 次，雨期每天一次。

監(jiān)測(cè)布置：監(jiān)測(cè)單元內(nèi)采用尼龍繩斜交拉緊鎖定在土釘上，并采用摩擦釘（長(zhǎng)0.3m），在斜交點(diǎn)插入土體。

預(yù)警措施：巡查人員觀測(cè)摩擦釘是否松動(dòng)或拔出。

4 結(jié)論

本項(xiàng)目將“錨桿+裝配式土釘墻”防護(hù)技術(shù)應(yīng)用到園區(qū)強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖邊坡。技術(shù)本質(zhì)上是采用裝配式材料取代了傳統(tǒng)的網(wǎng)噴混凝土，在邊坡整體穩(wěn)定安全方面未改變傳統(tǒng)的受力體系，在坡面防護(hù)功能上采用了新技術(shù)、新工藝。此類(lèi)防護(hù)面層的應(yīng)用豐富了邊坡臨時(shí)防護(hù)的選擇方案，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)綠色裝配式坡面防護(hù)的空白，同時(shí)在環(huán)保、工期和造價(jià)等方面體現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)技術(shù)更是符合國(guó)家倡導(dǎo)“綠色施工”、“裝配化施工”的理念，勢(shì)必會(huì)掀起施工應(yīng)用的熱潮，有廣闊的市場(chǎng)推廣與應(yīng)用空間。