自嵌式生态挡土墙施工工法研究.docx

自嵌式生态挡土墙施工工法研究.docx

《自嵌式生态挡土墙施工工法研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自嵌式生态挡土墙施工工法研究.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

自嵌式生态挡土墙施工工法研究

自嵌式生态挡土墙施工工法研究

摘要：

自嵌式生态挡土墙具有安全可靠、美观、施工便捷和经济实用等优点，广泛应用于河道防护、航道码头、道路桥梁、小区景观等工程。

本文主要介绍该挡墙的施工工法及施工过程中的质量控制要点，以期为自嵌式生态挡土墙的广泛应用提供借鉴。

并根据其实际工程应用，与传统浆砌块石挡墙比较，实际证明：

自嵌式生态挡土墙具有较高的经济效益。

关键词：

自嵌式挡土墙；生态；工法

1前言

挡土墙的应用已有相当的历史，主要是用来抵抗土压力的作用，防止边坡和堤岸土体的滑动失稳。

随着生态护岸的概念提出，人们对挡土墙河岸护坡的要求不再仅限于其挡土防渗的实用功能，还有生态美观的需求。

自嵌式生态挡土墙可解决目前传统挡土墙造价高、占地多、耗材多、不适应软地基、施工速度慢、景观效果差、破坏生态系统、不可重复使用等问题，被广泛应用于河道防护、航道码头、道路桥梁、小区景观等工程[1-8]。

基于自嵌式生态挡土墙的以上特点，本文将详细介绍其施工工法及质量控制要点。

2工法特点

相对于传统挡土墙而言，自嵌式生态挡土墙具有以下优点：

2.1柔性结构、安全可靠

自嵌式生态挡土墙是柔性结构，更加安全可靠。

墙体、回填土、拉接网片形成一个整体，共同承担土压力的作用；挡土块后缘结构的存在使挡土墙自然形成12°的坡度，墙体重心后移，提高挡土墙的抗倾覆能力；拉接网片的布置以及挡土块体之间的摩擦提高墙体抗剪切能力的作用。

2.2美观

自嵌式挡土块有多达200种不同的色彩可供选择；特殊的造型、不同的尺寸大小以及其特有的柔性结构使墙体样式灵活多变、各具特色；单元块体具有独具匠心的劈裂面，块体之间上下错缝并前后退步偏移，形成了兼具功能和美感的墙面。

自嵌式挡土块作为高档的新型园林景观材料，为设计师们提供了更为广阔的想象空间。

2.3施工方便快捷，工期短

由于挡土块之间无砂浆或其他固结措施，可以成倍地提高施工速度和工程进度；挡土块独特的后缘结构以及尺寸、形状的统一能确保整个墙体的齐整，而无须特别注意块体的摆放位置；对基础的要求低，基础开挖量比其他型式的挡土墙少并无须特别处理。

三到四个比较熟练的工人一天能完成20到40平方米的墙面施工（包含所有的施工工序）。

2.4经济环保

自嵌式生态挡土墙体积小，材料用量少，挡墙一次成型无须任何表面处理或装修；施工方便快捷，可以节省大量的人工费用；较高的使用寿命，无须后期维护，长期经济效应比其它任何形式的挡土墙都要好。

由于挡土墙形成12°坡度，因此占地少开挖面也小。

比传统浆砌块石挡土墙可节省20%—50%的工程造价。

2.5高度实用性

特殊的柔性结构使得它对地形地质条件无特别要求；可在交通不便的地方施工，无须起吊机械；墙体可以垒筑成景观设计或地形条件所要求的各种特殊造型。

3工艺原理

本工法应用多层拉接网片（一般为土工格栅）按设计的标高和长度在自嵌式挡土块间分层布置，与自嵌式挡土块牢固地连接在一起并延伸到土体中，依靠自嵌块块体、填土与土工格栅连接构成的复合体来抵抗动、静荷载的作用，达到整体稳定的目的，其中墙体与回填土之间经过拉接网片的作用成为一个整体，是一种加筋结构和组合重力式结构。

此结构施工无需砂浆施工，依靠块与块之间嵌固作用、墙身重量和加筋土重量来防止滑动和倾覆失稳[3，4]。

自嵌式挡土块的柔性特点，能适应填土的较大变形，充分发挥墙、土工格栅，填土的协同作用，相对混凝土以及干砌块而言自嵌块重量较轻对基础承载要求较低。

4施工工艺流程及操作要点

4.1工艺流程

本工法的施工工艺流程见图1。

图1施工工艺流程

4.2施工工序说明

4.2.1施工准备和原材料检查

自嵌式生态挡土墙体系由自嵌块体、锚固棒、土工格栅、土工织物和级配碎石组成，如表1所示为其主要的材料样品和规格型号。

施工准备：

（1）进行测量放样、原材料堆放、作业回填区压实复查等施工准备工作。

（2）自嵌式挡土块拥有独特的后缘结构；符合ASTMC90-90标准，抗压强度大于20MPa，最大吸水率为7.0%；抗冻融能力符合ASTMC666-90标准；外部尺寸、块体颜色和表面样式根据实际工程需要选取。

通过性能验证分析我们得知，不同类型的沥青材料在性能方面都有其不同的特点，并且在性能方面有着不同的要求，但是不管是哪一种材料，都必须要满足一下几点工程里面的性能要求：

表1主要材料技术要求

4.2.2混凝土基础施工

图2自嵌式生态挡土墙结构图

如图2为自嵌式生态挡土墙结构图，混凝土基础施工要点如下：

（1）挡墙基础开挖。

根据设计要求，按照开挖线进行基础人工开挖工作，开挖过程中严禁超挖、欠挖情况出现；开挖过程中挖出的碎石土及时倒运到回填区域以免影响自嵌块的安装；人工开挖过程中严格控制基础槽底标高，确保基础高程、宽度符合设计要求。

（2）基础模板、钢筋安装。

①施工过程中采用简易木模进行支护并浇筑，高于回填面形成10cm×10cm的区域安装高度10cm的模板，模板安装过程中严格控制模板的水平轴线以及几何尺寸符合设计要求。

②钢筋下料过程中严格控制钢筋长度，提前进行集中绑扎网片工作，绑扎完成后集中堆放并且上报监理进行检查，检查合格后运至现场使用。

（3）对进场的土工格栅、土工布、普通混凝土小型砌块、水泥和砂子等原材料按照相应的规范标准进行进场验收。

（3）混凝土基础浇筑。

浇筑砼前，应检查砼的均匀性和坍落度。

自高处向模板内倾卸砼时，为防止砼离析，应符合下列规定：

①从高处直接倾卸时，其自由倾落高度不宜超过2m，以不发生离析为度。

②当倾落高度超过2m时，应通过串筒、溜管或振动溜管等设施下落。

③浇注砼使用插入式振动器时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持50mm～100mm的距离；插入下层砼50mm～100mm；每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒；应避免振动棒碰撞模板。

对每一振动部位，必须振动到该部位砼密实为止。

4.2.3自嵌式挡土块安装

（1）第一层自嵌块的摆放。

所有的自嵌块都应按施工图或现场工程师要求的标高和方向进行摆放。

自嵌块的摆放同时需符合生产厂家的建议。

垒后的墙面与设计要求相比在水平和竖直方向每3m差+3cm。

如图3所示，第一层自嵌块应放置在垫层上，第一层的后沿必须切割平整。

对放好的自嵌块进行沿墙纵向平直度和平面水平度检查。

为确保墙体的施工质量，第一层自嵌块的摆放是非常重要的。

施工人员应确保自嵌块与垫层完整接触。

接墙的放线位置逐一的并肩摆放自嵌块，可通过拉线进行放线。

用排水骨料填充块与块间的空隙。

排水骨料选择满足表2级配要求的碎石骨料。

表2碎石骨料级配要求

墙后排水骨料的厚度不得小于30cm，或按照设计图纸的要求，对墙后排水骨料的正确回填可使墙面排水，可在排水骨料与其后填土间放置土工布作为防止骨料与土体掺混的措施。

排水骨料后的填土应按施工的要求进行，每层15cm～20cm并分层进行压实，压实度大于90%。

压实机械行走方向应平行挡土墙。

在距墙前1m内只能用手动压实设备。

（2）其它层自嵌块的摆放及锚固棒安插

确保排水骨料与已摆放的自嵌块顶面齐平或略低。

清理自嵌块顶部的杂土后再放置下一层自嵌块，放置时确保错台咬接以形成抗剪连接。

检查自嵌块的沿墙纵向的平直度与平面的水平度，若需要则进行调整。

锚固棒插入一定要对好位置，如对不好位置应将块体前后左右移动即可插入。

图3第一层自嵌块

4.2.4土工格栅的安装及挡土区回填

通常自嵌式挡土块需设土工格栅，土工格栅的强度和种类需满足设计要求。

土工格栅的摆放应按施工图或工程师指示的标高和方向进行。

将土工格栅裁成如施工图要求的长度L，并将设计强度方向垂直于墙面摆放。

在墙面的土工格栅的衔接不可缝制或搭接。

需衔接的部分只能对接并确保无间隙。

土工格栅压在自嵌块之间必须超出锚固棒位置前50mm;并保证拉结网片被锚固棒横穿。

土工格栅在摆放时应拉平绷紧并用钩形成的锚钎固定在下层碾压土上。

摆放好土工格栅后，在墙后放置排水骨料及回填加筋土，每层填土厚度15cm～20cm，压实度大于95%。

在土体回填和压实过程中应避免造成土工格栅的破坏。

（如起皱、移动、刺破等）。

大型的施工设备或车辆不得在土工格栅上直接进行操作，施工时采用倒退法填土。

4.2.5坡顶防渗层施工

在墙后填土的顶层应铺至少30cm厚的低渗水率的填土作为防渗层，以减少墙顶面的地表水渗入加筋土区。

防渗层的压实度不低于92%。

4.2.6混凝土压顶及墙体顶部施工

顶层墙体砌块安装后，所形成纵向高低不平，用砂浆找平，严格控制设计标高，找平砂浆养护达到一定强度后，即可现浇压顶混凝土，另按设计每隔10m设一伸缩缝。

施工时，模板应支撑稳固、接缝严密。

砼要求振捣密实，完成后注意养生。

墙体顶部采用低透水性黏土铺设25cm，横向设置1:

10坡度，以利于墙后坡体水流的下泻，同时可考虑在墙面板处设置截水沟。

5质量控制

本工法执行现行的建筑边坡工程技术规范，主要的材料按照相应检验规范进行验收。

5.1质量控制要点

（1）自嵌式挡块质量要合格，表面必须平整，如果表面不平整，会形成连锁反应，造成整个墙体水平缝不平，甚至会造成锚固棒的安插困难。

（2）严格控制第一层自嵌块的摆放的平整度。

应确保自嵌块与垫层完整接触，接墙的放线位置逐一的并肩摆放自嵌块，可通过拉线进行放线，并做好平直度和水平度的检查。

（3）反滤层的碎石粒径要严格控制在10mm～30mm之间，以确保返滤作用。

（4）土工布铺设上下层要压紧，同时保证30cm搭接宽度。

5.2关键工序控制标准

第一层自嵌块应放置在垫层上，第一层的后沿必须切割平整。

对放好的自嵌块进行沿墙纵向平直度和平面水平度检查。

锚固棒插入一定要对好位置，如对不好位置应将块体前后左右移动即可插入；对于墙体内外弧拐角处块体可依据实际情况，进行切割处理。

该层砌块全部安装好后，可按下列工序顺序施工：

铺设土工布—填料—压实—铺设土工格栅—铺设土工布—填料—压实—安装上一层面板—填碎石—铺设土工格栅。

砌块中植生孔需填充适合植物生长的土体，其方形孔及墙后碎石层填充碎石加30%土粒有利于植物生长。

砌块后侧反滤层碎石料的厚度不得小于30cm，或按照设计图纸的要求，对墙后排水骨料的正确回填可使墙面排水，可在排水骨料与其后填土间放置土工布作为防止骨料与土体掺混的措施。

块体与块体之间的空隙需填满碎石。

6效益分析

自嵌式挡土块由于采用工厂化生产，质量保证、减少天然石料的开采、还可以利用工业废弃料生产，经济环保。

自嵌式生态挡土墙对比传统挡土墙（见表3），其综合成本低，有效的节省投资，同时工期缩短，具有明显的经济效益。

同时，由于自嵌式生态挡土墙属于柔性面板加筋土结构，对地基变形的适应能力强，施工方便快捷，实用性高，兼具具有经济、美观、抗震好的优点。

表3自嵌式生态挡土墙与传统砌块挡土墙每延米造价比较

7应用实例

龙岗河发源于梧桐山，是东江二级支流淡水河的干流，其上游由横岗街道的梧桐山河、大康河、简龙河以及何茂盛河；而后流经龙岗街道、坪地街道、坑梓街道后入惠阳境内。

其支流主要分布在龙岗河右岸，走向多呈北东向，呈梳状排列，全长35km，流域面积423km2。

按照龙岗河景观提升工程设计要求，挡土墙采用集河岸护堤、景观效果、经济实用等优势为一体的自嵌式生态挡土墙，维护了河道健康生命，还自然于河道。

本次龙岗河景观提升工程位于龙岗河龙岗街道段，主要内容包括河堤护岸挡土墙800m、沿岸绿化种植5800m2，计划总投资200万元。

其完工后效果见图4。

图4龙岗河景观提升工程完工后实景图

本工程铺筑安装自嵌式生态挡土墙800m，经测算，对比传统浆砌块石挡土墙：

综合单价每延米节约资金79元，合计节约资金63200元。

8结束语

在河堤护岸及绿化景观中应用自嵌式挡土墙，相比传统的浆砌挡墙，在满足挡土墙基本挡土功能的前提下自嵌式挡土墙造型更美观大方，施工方便快捷，避免了以往大体积砌块的施工操作带来的不便，缩短了工期，节省了造价，经济效益和社会效益十分显著。