土工格柵加筋土生態(tài)護坡施工工法

1、土工格柵加筋土生態(tài)護坡施工工法1 .前言在以往輸變電工程建設中，對于變電站高填方邊坡的支護結構，多數(shù)采用重力式、支撐式、錨固式等支擋結構形式，這些支護結構在面對高填方邊坡時，還需輔以坡率法處理，存在占地面積大、造價高、施工復雜、資源消耗大、適應地基變形性能差、與環(huán)境不協(xié)調等不足之處。湖南省送變電工程公司聯(lián)合設計單位，以星沙500kV變電站工程為依托，開展科技創(chuàng)新研究，成功將土工格柵加筋土生態(tài)護坡這一新型支護技術應用于工程，該方案在合理解決高大填方邊坡支護治理的同時，綜合解決了傳統(tǒng)支護方案的各種弊端，具有經濟、生態(tài)環(huán)保、節(jié)約用地、節(jié)約資源、施工簡單的優(yōu)點。應用過程中，我公司形成科技創(chuàng)新成果，獲湖

2、南省電力公司科技創(chuàng)新二等獎。同時，總結形成了土工格柵加筋土生態(tài)護坡施工工法。該工法已連續(xù)在后續(xù)項目中使用，施工工序簡單，應用進展順利，工藝質量可靠；加快了施工進度，縮短了工期；成型后的邊坡結構穩(wěn)定，坡面綠化率實現(xiàn)100%邊坡整體造型美觀。取得了良好的經濟社會效益。2 .工法特點2.1 邊坡可做得高且陡峭，最大高度可達40m以上，坡比1:0.4,即68.2°的坡角，可節(jié)約占地面積，減少土石方開挖量，減輕對環(huán)境的破壞。1.2 可在邊坡坡面植草，生態(tài)環(huán)保，美化環(huán)境。同時，本工法創(chuàng)新改進采用草種預拌同步回填施工技術，在袋裝土中同步植入草種，邊坡與綠化同步施工，化解了高邊坡部位后期綠化施工存在

3、的安全風險。1.3 支護結構以塑料格柵作為拉筋，以場平回填土方作為填充料，填充料可就地取材，施工便捷。與傳統(tǒng)支護結構需要大量消耗鋼材、砂石水泥、模板、木材、塊石、水等資源的形相比，資源消耗更低，工序更為單一簡化。1.4 分層格柵之間通過連接棒搭接，實現(xiàn)足強度連接，工藝簡單重復,可快速施工，加速施工進度，施工工期更短。1.5 可大面積采用機械作業(yè)，機械化程度高，在人力資源更為緊缺的今天，可有效化解人力資源緊缺的問題。1.6 綜合采用了體內外排水的雙重措施，體外排水措施為：在坡腳地面設置混凝土防水層和導水溝，將集水導離墻外，防止地表徑流滲入墻體內部。體內排水措施為：坡背后及平層面設置300mmff

4、碎石排水墊層。這一綜合排水方法施工簡單經濟，可就地取材。消除了地下水及入滲水給護坡帶來的負面效應，增加了結構的安全可靠性。1.7 改進了格柵張拉工具，采用以電子拉力計輔助雙鉤緊線器對格柵進行張拉的方式，實現(xiàn)張拉力度的可控量化，提高了工藝質量。在公路、鐵路及水利工程領域應用的加筋土護坡案例中，對加筋施工的張拉工藝以張拉梁來實施，存在張拉效果差、張拉力度不可控的缺點，本工法通過改進應用收線器結合拉力計確定張拉值的方式對格柵張拉力度進行控制，提高了格柵張拉質量。現(xiàn)場對土工格柵進行張拉試驗，當格柵張拉力控制在1.96kN時，格柵張緊平順，無皺褶，反包部位格柵貼合良好,達到質量技術要求。3 .適用范圍本

5、工法適用于輸變電工程站址高填方邊坡部位土工格柵加筋土生態(tài)護坡的施工。4 .工藝原理10土工格柵加筋土生態(tài)護坡是以單向塑料土工格柵作為拉筋，以土為填充料，通過在回填土中分層植入土工格柵組成復合土體，作為變電站（換15。一口 5配凝上陡化格M反包麻袋拒成臺階式般而等第賁粕：（NM-j- 10002流站）高填方坡支護。土工格柵具有較高的抗拉強度，其連續(xù)的網狀結構,二:二藤格枷反包刷黃N£孑2000«XS猖康上壓實Xh填土壓實§使其能均勻地加固土體，增強土與加筋材料之間摩擦作用，使加筋土形成穩(wěn)定的整體復合結構；土工格柵具有優(yōu)異的耐久性、耐腐蝕性和良好的溫度適應性能，應用周

6、期長，滿足永久性工程需要。在邊坡面層袋裝土中植入草種植被，待生長成型后，對變電站坡面防護和生態(tài)環(huán)保均有顯著成效。圖4.1土工格柵加筋土生態(tài)邊坡坡面詳圖1-單向塑料土工格柵，2-麻袋袋裝土，3-格柵連接棒，4-填土壓實層如上圖所示：4.1 為單向塑料（HDPE土工格柵材料，標準幅寬1.33m。根據選型受力計算，格柵朝向護坡內側按預定長度經張拉后平鋪固定，護坡外側預留n1.6m反包及搭接長度。格柵平鋪部位臨時固定方式可采用120mm長。8"U'型鋼筋或250mnfe竹簽按0.7m的間距呈梅花狀釘緊錨固。4.2 采用60x80cm的麻袋內裝預拌草種的根植土。預拌草種選擇耐干旱、根系

7、發(fā)達品種。草籽用量為每立方根植土40g,草籽與肥料按1:2比例拌合后，分層撒布在預先準備好的根植土中，經攪拌均勻后裝袋。袋裝土沿邊坡縱向砌筑四層，砌筑時要求上下層交錯搭接，經拍平整理后總高度控制在400mrmgo4.3 格柵搭接連接棒，預留的下層格柵在袋裝土填砌到位后，向上翻轉反包，即通過“C型包裹并與上層鋪設的格柵通過連接棒進行搭接，通過對上層格柵末端的張拉工序形成整體連鎖效應。4.4 為場平填土壓實層：即按照場平回填土壓實技術要求，對張拉錨固后的格柵鋪設區(qū)進行分層鋪土壓實。壓實密實度參數(shù)達到要求后，即可實施上層格柵的鋪設工序。4.5 按照預定的坡度，重復（1）（4）工序，直至壘砌至邊坡預定

8、高度，即可實現(xiàn)邊坡成型。5 .施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程（見下頁）施工準備上層格柵鋪設上下層格柵搭接下層格柵反包平面及墻背濾水層穿插施工分層碾壓坡面袋裝土壘砌虛線框內工序循環(huán)格柵錨固!按預定坡度重復|上述格柵施工工序至擬定高度f1,護坡初步成型外部排水施工廠圖5.1施工工藝流程圖5.2 操作要點5.2.1 測量定位(1)根據設計圖紙數(shù)據，計算出土工格柵加筋土護坡上邊坡線的轉角坐標點，利用全站儀或GPSt位儀在現(xiàn)場定位放樣；(2)沿放樣灰線，間隔5m對地形高程進行實地測量；(3)計算出實際地形高程與上邊坡線理論高程之間的高差，乘以邊坡坡度，得出下坡線坡腳的外向延伸距離，將延伸點縱

9、向連線即為起坡線位置。(4)重復步驟，反復對起坡線進行校正，直至地形平緩、外向延伸無明顯高差為準。(5)在最終校準的起坡線上整體外延1.5m工作面，作為基礎開挖線，標定樁位，并施以灰線標記，作為開挖的標志。(6)同一護坡面、不同高程點多處同時作業(yè)時，要對不同作業(yè)點之間的軸線位置進行核對校正。5.2.2 基梢開挖(1)以推土機配合反鏟挖掘機等大型土石方機械對格柵護坡地基進行基梢的開挖。(2)基梢開挖寬度需滿足格柵鋪設長度。將施工范圍內的基底軟弱土層挖除，開挖深度n1m并進入設計要求的地基持力層，即：以滿足第一層土工格柵鋪設長度和承載力要求為準。(3)基梢在縱向標高變化處按1:2高寬比做階梯式過渡

10、，如圖5.2.2所示。(4)基梢開挖后，對基底面進行平整處理，要求基底平整度w15mm基底坡度w5%圖5.2.2基槽開挖現(xiàn)場實列5.2.3 格柵鋪設(1)立坡度尺基坑開挖平整后，利用先前測量校準后的起坡線數(shù)據進行二次測量定位，在起坡線上每間隔15m及護坡坡轉角處立坡度尺兼皮數(shù)桿，作為格柵護坡砌筑豎向標高與坡度的控制依據。格柵實施過程中，每升高2ml要對坡度尺重新核準校正。坡度尺設置如圖5.2.3-1所示。圖5.2.3-1基槽開挖后設置坡度尺兼皮數(shù)桿(2)格柵下料采用單向塑料土工格柵，材料標準幅寬1m下料長度為：設計植入錨固長度+坡面反包與上層搭接所需長度(A1.6m)。采用剪刀進行裁剪。(3)

11、格柵鋪設：1)格柵的鋪設分兩種情況：底層的鋪設和二層以上格柵鋪設。在基坑開挖到位后底層格柵鋪設前，可采用重型壓路機將基梢碾壓多遍，將基土層碾壓平整，便于格柵鋪設作業(yè)。2)按設計圖紙要求的長度及方向進行格柵鋪設。以現(xiàn)場定位起坡線為準，將格柵的反包搭接長度預留出來，發(fā)包搭接長度A1.6m,如圖5.2.3-2所示。其余部分朝坡背側伸展平鋪。相鄰格柵對接鋪設，不得有空隙。格圖5.2.3-2格柵外側預留反包長度 柵鋪設如圖5.2.3-3所示。圖5.2.3-3格柵平面攤鋪3)格柵鋪設期間，禁止各種機械在沒有填筑回填土的土工格柵上通行。避免造成格柵起鼓、起皺、不平整問題和降低土工格柵的力學強度。5.2.4

12、袋裝土裝填壘砌(1)撒草籽、土裝袋作業(yè)裝土袋選用60x80cm麻袋，土可選用場平表層根植土，草籽選擇耐干旱、根系發(fā)達的品種系列，草籽用量為40g/m3。草籽與肥料按1:2比例拌合后，均勻撒布在要裝袋的土堆表層，要求一層一撒，拌合均勻。裝袋作業(yè)貫穿整個格柵邊坡施工工序。如圖5.2.4-1所示，圖5.2.4-1 :袋裝土作業(yè)圖5.2.4-2袋裝土壘砌2)袋裝土壘砌如圖5.2.4-2所示，在兩根坡度尺兼皮數(shù)桿之間帶線，作為袋裝土壘砌軸線和標高控制的依據。每一幅格柵反包高度內設四層麻袋，總高度控制在400mm施工壘砌時應按坡度、水平和豎直方向整齊碼放，麻袋封口朝向坡背側，上下層麻袋交錯布置。(3)袋裝

13、土拍實整理袋裝土壘砌到位后，采用木質拍板對袋裝土上平面與外側面進行拍實平整(見圖5.2.4-1)。一是利于格柵反包時緊貼袋裝土側面，使受力性能更好，坡面?zhèn)雀€(wěn)定；二是工藝美觀需要，保證線型、規(guī)則度和美觀性，使坡面更顯方正整齊。5.2.5 格柵張拉圖5.2.4-3 袋裝土拍實整理(1)格柵張拉工況分兩種情況：一種工況是基坑開挖后對底層格柵的張拉，需在袋裝土壘砌到位后才能實施；第二種工況是進入二層及以上格柵施工層后，張拉前不需鋪設麻袋，僅需與下層反包格柵搭接后即可實施張拉。(2)格柵張拉工具包括：電子拉力計、雙鉤緊線器、張拉耙、角鐵樁。以張拉耙鉤住格柵末端橫肋，再連接拉力計與緊線器，緊線器后端與臨

14、時錨樁固定。通過動作緊線器和拉力計讀數(shù)，實現(xiàn)對格柵張拉值量化。張拉值達到1.96kN時，格柵張緊平順，無皺褶，反包部位格柵貼合良好，滿足質量要求。15圖5.2.6格柵平面臨時錨固圖5.2.5格柵張拉實列5.2.6 格柵臨時錨固格柵錨固可采用？8鋼筋或定制的竹簽。鋼筋加工成"U'形，竹簽頂端加工成“T”形，長度均為250mm對張拉后的格柵按縱橫間距0.7m尺寸呈梅花狀布置釘在格柵橫肋受力側。確保格柵各部位保持張緊平順，緊貼地面，在填土等外力作用時，鐘釘不會松脫，格柵不起褶皺。臨時錨固完成后拆除張拉工具。臨時錨固件圖5.2.6所示。5.2.7 大面積分層回填土碾壓(1)格柵張拉固

15、定后，進行回填土施工，以輪式鏟車運土、反鏟挖機攤鋪、壓路機碾壓配合流水作業(yè)?；靥钔辆偷夭捎脠銎酵诜絽^(qū)土方，最大粒徑小于單層回填層厚度的1/3且w150mm土顆粒大小搭配，級配均勻。分層回填施工，分層壓實厚度W300,壓實系數(shù)A0.94?；靥顗簩嵧瓿珊蟮臉烁吲c該層次的坡面處麻袋壘砌高度齊平。壓實后的填土面層平整密實無尖刺凸起物，表層平整度w15mm面層坡度w5o(2)回填土作業(yè)從坡背處平鋪的格柵外圍逐步向坡面?zhèn)韧七M，嚴禁重型機械在未攤鋪土的格柵上行走或碾壓?；靥钭鳂I(yè)見圖5.2.7-1、5.2.7-2所示。圖5.2.7-1平面攤鋪回填土及碾壓圖5.2.7-2平面攤鋪回填土及碾壓(3)在鄰近坡面處2

16、米內禁止重型壓路機作業(yè)，一是防止機械跌落發(fā)生事故，二是避免重型機械碾壓時將袋裝土擠出和碾壓變形?？刹捎眯⌒驼駝幽牒粚?。護坡邊緣部位回填土夯實見圖5.2.7-3所示。圖5.2.7-3邊緣部位人工夯實5.2.8 格柵反包與搭接將格柵下層預留的反包搭接部分向上翻轉反包做"C'型包裹（見圖5.2.8-1）,末端部分與上層格柵通過連接棒進行搭接（見圖5.2.8-2）。連接棒搭接時，必須交替穿過上下幅格柵每根肋條，如圖5.8.1-3所示。圖5.2.8-1格柵反包圖5.2.8-2反包格柵與上層搭接5.2.9排水設施施工排水設施包括護坡平面層及坡背挖填交界面碎石排水層，坡腳側地面硬化排水層和

17、排水溝，排水設置如圖5.2.9所示。(1)護坡平面排水層包括坡底碎石排水層和上平面排水層，坡底處排水層其底平面高于坡面外側地面300mm上平面排水層根據護坡高度由設計確定。平面排水層即將回填土層替換為2030級配碎石鋪設壓實，其對應坡面處袋裝土替換為袋裝碎石。(2)坡背挖填交界面碎石排水層施工隨同格柵護坡回填土升高而同步回填開展。(3)坡底排水設施為混凝土硬化地面和磚砌排水溝，在最低點設置匯水管道將積水引走，避免出現(xiàn)坡腳積水現(xiàn)象。具施工工藝按照常規(guī)工藝組織實施。iliFS -埔力性化格對 UX1400W怕西 Tu(«KnK5l* 樂工一| u 一：L, i003Ci5Wii嚕毋反宣反

18、ft 牌北坂面上卒詞石株水扇二寸"因格珊映IMO)/一地背碎石徘麗/地冠隨石揖水片M1M ：SSia»IB£)._ xjr瞿深3k地事,于軍土品24圖5.2.9土工格柵生態(tài)護坡典型斷面示意圖5.3勞動力組織勞動力組織情況見表5.3勞動力組織情況表表5.3崗位人數(shù)崗位職責施工負責人1人負責施工全面管理工作，現(xiàn)場組織協(xié)調、物資供應、工器具裝備，安全、質量、進度控制及對外聯(lián)系等。技術貝1人負責現(xiàn)場施工技術指導，對施工質量進行過程控制及檢查驗收，收集、整理技術資料。作業(yè)工長2人負責工班內施工作業(yè)對匕督促檢查作業(yè)質量安全及文明施工。材料員1人負責材料機具的組織供應，建立物資

19、收發(fā)臺賬。安全員1人負責現(xiàn)場施工安全監(jiān)督檢查工作,確保施工安全。質檢員1人負責現(xiàn)場施工質量監(jiān)督檢查工作，配合現(xiàn)場監(jiān)理對施工環(huán)節(jié)進行3級驗收確保施工質量。機械操作36人嚴格按機械操作規(guī)程及相關規(guī)范要求操作壓路機、鏟車、挖機，定期對機械進行、維護保養(yǎng)。大工8人格柵敷設及反包麻袋安裝普工15人生態(tài)土拌和裝袋及局部夯實等配合工作電工1人負責現(xiàn)場用電操作及管理6 .材料與設備主要材料表見表6.1,主要施工機具設備見表6.2主要材料表表6.1廳P材料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1單向塑料土工格柵UX1400s1.33X752m51250HDPE抗拉弓雖度70kN/m,長期蠕變斷裂強度27.1kN/m,格柵網孔

20、長度35cm,炭黑含量A2%2單向塑料土工格柵UX1500s1.33X752m65300HDPE抗拉強度114kN/m,長期蠕變斷裂強度44.2kN/m,格柵網孔長度35cm,炭黑含量A2%3單向塑料土工格柵UX1600S1.33X502m20350HDPE抗拉強度144kN/m,下長期蠕變斷裂強度55.8kN/m,格柵網孔長度35cm,炭黑含量A2%4連接棒B8040X6X1350m9225格柵搭接5麻袋60X80個55100坡回反包6碎石20303m1880排水層、坡腳硬化7水泥42.5普硅水泥t21坡腳硬化及排水溝砌筑8中砂-3m15坡腳硬化及排水溝砌筑9頁巖磚240X115X43塊21

21、000坡腳排水溝砌筑10怫釘L=250mm根6000。8鋼筋或竹簽加工11草籽-kg1200用于坡面綠化機具設備表表6.2廳P設備名稱設備型號單位數(shù)量用途1反鏟挖機320DL臺3回填土攤鋪、平整2鏟車LW500FN臺3配合鏟土、運土3壓路機XS202J臺2回填土碾壓4立式打分機-臺4護坡邊緣回填土打分5全站儀或GPS定位儀-臺1軸線測量校正6水準儀DS3臺1高程測量7木工平刨機-臺1加工坡度尺用8砂輪切割機-臺1加工錨簽用9手推斗車-臺4零星材料運輸10張拉器-套10格柵張拉7 .質量控制7.1 本工法執(zhí)行的主要標準及規(guī)范建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范GB50202-2012土工合成材料塑料

22、土工格柵GB/T17689-2008塑料土工格柵蠕變試驗和評價方法QB/T2854-2007建筑邊坡工程技術規(guī)范GB50330-2012公路工程質量檢驗評定標準JTGF80/1-2004公路路基施工技術規(guī)范JTGF10-20067.2 現(xiàn)場驗收評定標準允許偏差及檢驗方法見表7.2。允許偏差及檢驗方法表7.2項次檢查項目規(guī)止值或允許偏差（mm檢查方法和頻率1地基基礎應符合設計要求現(xiàn)場觀察或釬探檢測2格柵型號及材質要求應符合設計要求查驗合格證及取樣試驗3土工格柵植入長度不得小于設計長度尺量：每20m檢查5處4格柵反包長度不得小于設計長度5頂層格柵反包折回長度不得小于設計長度6下層格柵與上層格柵而逢

23、接下層格柵反包回折后與上層格柵用連接棒連接目測：每20m檢查5處7相鄰格柵的連接相鄰格柵對接鋪設，不得有空隙8格柵的鋪設張緊平順，無皺褶，緊貼地面9袋裝土組砌平整度記<20尺量：每20m檢查5處10坡頂平面位置±50經緯儀：每20m檢查3處11成型后坡頂高程±50水準儀：每20m測1點注：平面位置和坡度“+”指向外，“一”指向內7.3土工格柵材質要求單向塑料土工格柵材料質量技術指標見表7.3單向塑料土工格柵質量技術指標表7.3項目技木指標編號格柵類型B©(UX1400S)CS(UX1500S)(UX1600S)連接棒(B80)1聚合物原料HDPEHDPEHD

24、PEHDPE2平均抗拉強度(kN/m)7011414452.8320度卜長期蠕變斷裂強度(kN/m)27.144.255.8-4格柵網孔長度(cm)>35>35>35-5最小炭黑含量2%2%2%2%單向格柵指標說明：7.3.1單向土工格柵要求原材料為高密度聚乙烯(HDPE,必須采用全部新的原始粒狀原料，嚴禁采用粉狀和再造粒狀顆粒原料。1.1.1 設計根據現(xiàn)行國標及塑料土工格柵蠕變試驗和評價方法(QB/T2854-2007),采用的蠕變外推折減系數(shù)RFex=1.0。要求生產廠家需提供經過認證的不少于10年，并且具有高溫實測數(shù)據的蠕變試驗報告。1.1.2 土工格柵應有交通部交通產

25、品認證證書。1.1.3 廠家需提供土工格柵及連接棒等材料的檢測報告。1.4 土工格柵材料取樣檢測要求1.4.1 取樣：在同批次、同規(guī)格進場的土工格柵產品中，隨機抽取一卷，截取全幅寬1米長為樣品。1.4.2 尺寸偏差：將整卷土工格柵展平測量寬度計算偏差。1.4.3 顏色及外觀：在自然光線下距產品0.5米目測。1.4.4 炭黑含量：最小炭黑含量不小于2%1.4.5 力學性能試驗：平均抗拉強度、標稱強度下的應變。1.5 填料檢測要求1.5.1 材質要求：按設計要求選用回填料，最大粒徑W150mm1.5.2 取樣檢測：分層取樣檢驗土的干密度和含水量，壓實系數(shù)A0.94。每100400mM1點且取樣點間距A4ml8 .安全措施8.1對土工格柵作業(yè)人員進行安全培訓及技術交底，作業(yè)時設專人監(jiān)護。8.1進入施工現(xiàn)場的挖掘機、鏟車、壓路機等施工機械的停放行走與運土方法制定出具體施工方案并經審批，嚴格按方案實施。8.1機械設備運料、整平、碾壓時作業(yè)范圍內設置安全警示標志，嚴禁無關人員進入。8.1夜間作業(yè)，機上及工作地點必須有充足的照明設施，在危險地段應設置明顯的警示標志和護欄。8.1邊坡作業(yè)高度超過2m時，邊坡外側根據高度設置多層水平防護網，防止人員在高處邊緣部位作業(yè)時跌落。8.1重型機械嚴禁緊貼擋墻邊緣作業(yè)，以2m的安全距離為準，可避免機械跌落。8.1加強電源管理，安排專職