高铁路基中三维排水柔性生态加筋土挡墙施工技术.pdf
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1、 5 2 4 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e Te c h n o l o g y 第 4 4卷第 6期 2 0 1 3年 6月 V0 J 4 4 No 6 J u n 2 0 1 3 高铁路基中三维排水柔性生态 加筋土挡墙施工技术 王安会,李大华 ( 安徽建筑工业学院土木工程学院,2 3 0 6 0 1 , 合肥) 摘 要 : 三维排水柔性生态加筋土挡墙可有效地防护边坡 , 在表面种植绿色植物又可保护生态环境 , 发挥挡 土墙和植草防护两种边坡防护的优点 , 其优势是生态环保 、 施工方便 、 对不均 匀沉降适应性强 、 稳定性好。 介绍某 高速铁路站场路基采用
2、的这种边坡防护结构的施工案例 。 关键词 : 铁路站场 ; 三维排水柔性生态加筋土挡墙 ; 环境保护 中图分类号 : T U 4 7 6 4 文献标识码: B 文章编号: 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 3 ) 0 6 0 5 2 4 0 4 CoNS TRUCTI oN TECHNoLoGY oF THREE D眦NS I oNAL DRAI NAGE FLEXI BLE AND ECoLoGI CAL REI NFoRCED EARTH RETAI N G W ALL I N ALPHA HI GHS PEED RAI LW AY RoADBED W ANG An hu i
3、 LI Da -h u a ( C i v i l E n g i n e e r i n g S c h o o l o f A n h u i U n i v e r s i t y o f A r c h i t e c t u r e , 2 3 0 6 0 1 ,He f e i ,C h i n a ) Abs t r a c t :Th r e e d i me n s i o n a l d r a i n a g e fle x i b l e a n d e c o l o g i c a l r e i n f o r c e d e a r t h r e t a i
4、n i n g wa l l c a n p r o t e c t s l o p e e f f e c t i v e l y , a n d g r e e n p l a n t s c a n p l a n t e d o n t h e r e t a i n i n g wa l l s u r f a c e t o p r o t e c t t h e e c o l o g i c a l e n v i r o n me n t ,S O t h a t i t c a n p l a y t h e a d v a n t a g e s o f r e t a
5、i n i n g wa l l s a n d p l a n t i n g g r a s s p r o t e c t i o n s l o p e p r o t e c t i o n Th e a d v a n t a g e s o f t h i s s t r u c t u r e i s t h e e c o f r i e n d l y ,c o n v e n i e n t c o n s t r u c t i o n ,d i f f e r e n t i a l s e t t l e me n t a d a p t a b l e , t h
6、 e b e t t e r s t a b i l i t y ,a n d S O o n T h i s a r t i c l e d e s c rib e s a s t r u c t u r e c a s e o f t h i s n e w s l o p e p r o t e c t i o n s t r u c t u r e a t r o a d b e d c o n s t ruc t i o n o f a h i g h s p e e d r a i l wa y s t a t i o n Ke y wo r d s :r a i l wa y s
7、 t a t i o n; t h r e e d i me n s i o n a l d r a i n a g e fle x i b l e a n d e c o l o g i c a l r e i n f o r c e d e a rth r e t a i n i n g wall : e n v i r o n me n t a l p r o t e c t i o n 石武高铁是中国“ 四纵四横” 客运专线网络中京港 客运专线的主要组成部分, 该路段采用无砟轨道 , 设计 列车最高营运时速为3 5 0 k m h ,其中许 昌东站为一重 要枢纽客站。在该高速铁路建设中
8、,采用了许多新技 术 、 新工艺 。 其中三维排水柔性生态加筋土挡墙是在高 铁站场建设中首次使用的土方边坡支护结构。 1 主要优势 1 1施工 方便 三维柔性生态加筋土挡墙施工不需专门机械 , 袋 体填充土壤和肥料 、 联结扣安装 、 袋体堆码 、 加筋材料 铺设等工作均可由人工完成。 1 2生态环保 传统的挡土墙主要采用浆砌或干砌块石 、现浇混 凝土或预制混凝土块,边坡处理主要是强调其强度功 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 2 2 7 基金项 目: 2 0 1 2 年安徽高校省级 自然科学研究项 目( K J 2 0 1 2 Z 0 4 8 ) 作者简 介:王安会 ( 1 9 8 1 一
9、) ,男 ,山东安 丘人 ,硕士研究生 , e m a i l wg a h u i 1 6 3c o l n 效 , 硕大粗糙 , 减少了植被 , 破坏了环境 ; 而本做法利用 墙体插枝 、 喷播等绿化技术和植物 。 可吸收高强声, 改 善高铁站生态环境 , 观感 自然惬意。 1 3适应 不 均匀沉 降 该站场 由于地处软基地段 , 极易发生不均匀沉降 。 柔性生态加筋土挡墙属柔性结构,可承受较大的地基 变形 、 不均匀沉降和无法预测的荷载, 这些特性不仅不 会降低结构的整体性,还能通过加强整个结构的相互 作用来提高结构整体性 , 且不会产生温度缝, 克服了传 统重力式挡墙因地基不均匀沉降易
10、开裂的缺点。 1 4稳定性 强 本挡墙结构理论依据主要是土力学莫尔 库伦理 论 ,由三 角内摩擦 紧缩结构+ 三维排水+ 植被根 系组 成 。该结构整体受力 , 对冲击力有很好的缓冲作 用。 随时间延续 , 植物根系进一步发达 , 结构的稳定性和 牢 固性会进一步加强 。该结构还结合 了加筋土挡墙 的特点 , 用土工格栅包裹生态袋 , 充分利用了土体与 拉 筋间 的摩 阻力 ,进 步加强 了挡 墙 的强 度 和稳 定性 2 0 1 3 年 6月 王安会 , 等 : 高铁路基中三维排水柔性生态加 筋土挡墙施 工技术 5 2 5 1 5 良好 的排 水性 能 挡墙采用的生态袋有透水不透土 的过滤功
11、能 , 可 实现水分在土壤中的正常交流。三维排水联接扣上的 垂直孔洞具有良好的排水功能 ,可满足多向滤排水功 能要求。 2 主要组成部件 三维柔性生态加筋土挡墙土坡支护结构主要部件 包括生态袋 、 扎口带、 联结扣 、 双向土工格栅等 3 。 2 1 生态袋 生态袋的原材料为聚丙烯 ,具有抗紫外线 、抗老 化、 无毒 、 不助燃 、 裂口不延伸等特点且不降解 , 可循环 利用。其特殊设计的袋体孔径具有透水不透土的过滤 功能 , 既能防止袋内土体流失, 又可使水分在土壤中正 常交流 , 植物根系还可穿透袋体 , 自由生长 。 2 2 扎 口带 扎口带用于扎紧生态袋的袋 口,具有抗紫外线和 抗拉强
12、度高等特点 ,可保证填充袋体的完整性和有效 性 , 对工程 的安全稳定性起关键作用。 2 - 3三维排 水联 结扣 联结扣的材质及环保性能与生态袋相符,其主要 作用是将单个的生态袋联接成整体 ,形成稳定的三角 内摩擦锁紧结构, 从而保证护坡结构安全稳定。 联结扣 上下各有6 个具倒钩特性的棘爪 , 棘爪最大限度地将生 态袋紧密相连 ,其上下面棘爪数量的分配和位置可分 散集中应力。联结扣表面 的3 2 个垂直孔洞为植物根系 提供了无障碍的生长通道 ,有利于植物根系在边坡体 内自由生长和穿透 , 与坡体融为一体 。 2 4加 筋材 料 加筋材料选用双 向拉伸土工格栅 ,其纵横向均有 较强的承载能力
13、, 具有耐腐蚀 、 抗老化抗拉能力强和蠕 变变形小等优点。 本工程土工格栅抗拉强度 1 5 0 k N m 对应的最大拉伸应变不小于1 0 , 幅宽5 m。 3 施工要点 3 1工 艺流程 基坑 开挖一碎石垫层施工一混凝土基础施 工一基 坑回填 ,场地平整一 生态袋装填封 口一拉筋包裹生态 袋与扎 口带堆码一 生态袋夯拍 拉筋铺设一路基填 筑 边坡绿化 。 3 2 基 础施 工 三维柔性生态加筋土挡 墙基 础为梯形混凝土结 构。 基础底部为5 0 e m 厚碎石垫层 , 其断面尺寸如图1 所 示。碎石垫层每层填筑压实厚度为2 5 e m。 由小型夯机 分层夯实 。基础上部8 0 c m为外露面
14、 , 为确保外露面平 整光洁 , 此处模板采用钢模, 其余模板采用竹胶板。为 防止因基础不均匀沉降引起混凝土开裂 混凝土基础 设沉降缝 , 缝宽2 c m, 沉降缝间距不大于 1 0m, 缝后铺 O 4 m宽双层针剌土工布。为保证挡墙基础排水畅通 在基础与原地面相交处放置01 0 0 RC P 管泄水管 。基础 施工后用粘土对称填筑基坑两侧 , 分层夯实。 3 - 3生态袋装填及封 口 为保证排水 良好 , 采用砂土装填生态袋。 为避免生 态袋装填后倒运过程中损伤, 在施工现场用人工装填 。 必须确保生态袋完全填满 , 并掺蘑菇肥以利植被生长 , 蘑菇肥掺入量为3 k g m 。装填 完毕用扎
15、 口带绑扎牢 固 。 3 4 底面 土 工格栅 及生 态袋 施工 最底面一层拉筋及生态袋施工前,需整平原地面 并碾压 。 为保证底层生态袋与原地面结合良好 , 在袋体 安放位置填充M1 0 水泥砂浆 ,砂浆初凝前应安放联结 扣 。拉筋设计长度及向下回折 反压长度均为8 m, 三维 柔性生态加筋土挡墙边坡2 0 m宽度范 围内需外包一 层与加筋材料 同型号的短拉筋。短拉筋呈“ U” 字形 , 每 填筑3 0 c m外包一层。 图 l 基础断面示意 按设计要求 ,混凝土基础高度范围内采用外侧生 态袋和内侧塑料编织袋的结构形式 , 袋体夯拍成矩形。 铺设土工格栅加筋带时其受力方向须与墙体前沿线垂 直
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