綠色裝配式土釘墻在強風化泥質粉砂巖質邊坡中的應用

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

項目位于中馬欽州產業園區金鼓江北面，東至孔雀灣大道、西至園區規劃邊界、南至環北大道、北至馬萊大道。本項目一期規劃用地面積4.54km2，可建設用地面積3.16km2。一期工程總投資472419.09 萬元，實施進度期為36 個月。主要建設內容包括：（1）道路橋梁及管線工程。包括配套建設道路照明、綠化、交通設施、雨污管網、管水管網、再生水管網、電力管溝、通信管溝、燃氣管道及綜合管廊等。（2）綠地廣場工程。包括城市片區公園、特色公園、社區公園、街頭綠地、廣場用地、城市慢行休閑道、自行車租賃驛站及片區標志性雕塑。（3）市政設施工程。（4）學校工程。新建一所小學，建筑面積22800m2，一所初級中學，建筑面積31200m2。（5）金鼓江治理工程。主要包括江岸護堤工程6200m，水系調控設備8 套，水質提升設施12 套，生態群落重建1660000m2，公園綠化景觀308000m2，沿河道線性景觀123200m2。

1.2 工程地質及水文條件

1.2.1 根據地質調繪及鉆探結果，擬建場地內土巖主要由第四系耕植土（Q4pd）、淤泥質土（Q4al+pl）、粉質黏土（Q4 el+dl）及下伏志留系下統連灘組（S1ln3）組成。

1.2.2 根據各巖土層的物理力學性質、地層的沉積時代、成因類型、標準貫入試驗（N）及圓錐動力觸探試驗（N63.5）并結合室內巖土試驗，將場地巖土層劃分為7 個層組共12 個亞層。

1.2.3 場地所在區域氣候濕潤、雨量充沛、降水時間長，河流等地表水體與地下水的水力聯系較好，在豐水期對地下水有補給作用，對區域地下水的補給起了重要的作用。據區域資料以及本次勘察成果，根據含水層的巖性、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，預計沿線地下水位年變化幅度約1～3m。

2 綠色裝配式坡面防護體系設計

2.1 防護設計

邊坡坡面由“綠色裝配式坡面防護體系”替代“鋼筋網噴”，綠色裝配式坡面防護體系包括裝配式面層、鋼絲繩、卡扣等構件組成。

2.1.1 放坡裝配式面層綜合抗拉強度30KN/m,面層幅寬6m,復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 坡底設排水孔，間距2～3m。

2.2 體系構成

表1 設計主要技術構件及參數

2.3 面層受力分析及選型依據

原設計的注漿土釘或錨桿不變，保證邊坡的整體穩定性，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，受到側向土壓力的情況下在坡面產生局部小變形，依舊保持材料的完好，且與坡面密貼，相對變形小，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出現裂縫，造成安全隱患。通常情況下，綠色裝配式面層采用膜理論計算，非垂直的邊坡其土壓力進行一次折減，然后考慮土釘的土拱效應，對坡面土壓力進行二次折減。

2.4 邊坡穩定性驗算

支護結構重要性系數： 1.000

基坑深度： 7.800（m）

基坑內地下水深度： 16.800（m）

基坑外地下水深度： 14.800（m）

[ 土層參數]

土層層數5

表2

[ 土釘參數]

土釘道數7 土釘材料 鋼筋

表3

[ 整體穩定計算條件]

整體穩定計算方法: 瑞典條分法

考慮地下水作用的計算方法： 總應力法

條分法中的土條寬度： 0.500（m）

基坑底面以下的截止計算深度： 2.000（m）

目前，高校的C語言教學是所有以應用為目標的高等院校都要開設的基礎課程，也是本科教學中第一次涉及相關計算機編程的內容。“C語言程序設計”課程有著較強的綜合性和實踐性。其教學任務對學生的綜合能力有很高的要求，既要注重理論知識，又要重視實踐經驗，導致教學中存在著難度大、效果差等突出問題。

基坑底面以下滑裂面搜索步長： 1.000（m）

搜索最不利滑裂面是否考慮加筋： 是

施工期整體穩定安全系數折減： 1.000

整體滑動穩定安全系數： 1.300

[綠色裝配式土釘墻參數取值]

（1）土壓力計算。

根據放坡規律，土壓力需坡度采取折減措施，坡面配筋抗拉也采取相應的折減方法。綠色面層所受的側向平均主動土壓力強度Pks可按下式估算：

Pks=η·ξ·pak（1）

ξ——坡面傾斜時的主動土壓力折減系數；

pak——土釘間計算單元中點處由支護土體自重及附加荷載共同引起的主動土壓力強度標準值（kPa）。

根據剖面情況及土體參數，取最大時，計算側向平均主動土壓力強度如下表：

表4

（2）裝配式面層的軸向拉力標準值。

綠色裝配式面層的軸向拉力標準值可按下式（2）計算：

式中：

Pks——土釘間計算單元內的平均側向主動土壓力強度（kPa）；

cotβ——邊坡坡比之倒數；

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，根據計算公式，在土壓力取值最大時，當Wx=0.1 時，計算面層的軸向拉力標準值21.6KN/m。所以本項目產品取30KN/m。

3 坡面監測措施

坡頂（樁頂）水平位移和沉降、周邊地表沉降，按原設計；同時在沿坡面走向布置摩擦釘觀測坡面位移情況，布置間距20m、監測坡面縱向間隔一個單元布置。

監測頻次：每周不少于2 次，雨期每天一次。

監測布置：監測單元內采用尼龍繩斜交拉緊鎖定在土釘上，并采用摩擦釘（長0.3m），在斜交點插入土體。

預警措施：巡查人員觀測摩擦釘是否松動或拔出。

4 結論

本項目將“錨桿+裝配式土釘墻”防護技術應用到園區強風化泥質粉砂巖邊坡。技術本質上是采用裝配式材料取代了傳統的網噴混凝土，在邊坡整體穩定安全方面未改變傳統的受力體系，在坡面防護功能上采用了新技術、新工藝。此類防護面層的應用豐富了邊坡臨時防護的選擇方案，填補了國內綠色裝配式坡面防護的空白，同時在環保、工期和造價等方面體現出較大的優勢。這項技術更是符合國家倡導“綠色施工”、“裝配化施工”的理念，勢必會掀起施工應用的熱潮，有廣闊的市場推廣與應用空間。