郭平
甘肃机械化建设工程有限公司甘肃兰州730000
摘要:高填方机场的边坡在设计施工中,常遇到坡度大、坡脚冲沟陡切等问题,必须进行支挡加固,起到收坡效果。本文以生态加筋土陡坡为核心,首先介绍了工艺原理和技术优势,然后总结了施工技术要点,最后结合工程案例进行分析,以供参考。
关键词:高填方机场;生态加筋土;陡坡施工;技术要点
随着国民经济发展,机场建设项目数量增多,但在地形复杂、地质条件差的山区,为机场设计施工带来难度。加筋土陡坡,指的是边坡坡角在35°-70°之间,常用于机场、铁路、大坝、高速公路、垃圾填埋场等工程中,能满足放坡和绿化施工要求。以下结合工程案例,探讨了生态加筋土陡坡的施工技术。
1.生态加筋土陡坡的工艺原理和技术优势
1.1工艺原理
生态加筋土陡坡,是在填土层之间铺设高密度的聚乙烯网格材料或聚酯纤维网格材料,该网格材料反包面板后,利用回填土进行碾压密实,促使网格材料、滤水层、生态袋、填料形成一个整体。其中,填料和土工格栅相互摩擦,能发挥出抗拉性能,增强填筑体的抗拉强度,避免发生变形;而面板结构的作用,是能及时排出内部多余水分,最终收高填方陡坡,保证边坡的稳定性。
1.2技术优势
生态加筋土陡坡的技术优势如下:①节约用地,对周边生态环境的影响小,随着工程进展可以修复植被,将施工作业和环境保护相结合。②生态袋的科技含量高,不仅抗腐蚀、抗UV、抗冻融,而且有利于植物生长,施工中可代替水泥和砂石材料,从而降低工程造价成本。③施工后可形成自然生态边坡,过滤功能强,可以防护水土流失、塌方、泥石流等灾害,提高边坡稳定性。④工艺技术简单,不仅能加快施工进度,而且能保证施工安全性。
2.高填方机场生态加筋土陡坡的施工技术要点
2.1施工准备
①落实安全技术交底,开展测量放线工作,确定高程和几何尺寸,建立施工控制网。②制定材料、设备采购方案,明确施工环节质控要点,选择合适的检查方法。③表层清理,清除场地内的草皮、腐殖土,并运输至指定地点堆放。填料使用石方材料,彻底清除红粘土,避免发生滑移。
2.2溶洞处理
①依据设计图纸开挖大台阶,为土工格栅铺设打下基础,设置坡度为1%。②开挖抗滑台阶,并设置厚度为1m的滤水层。③在冲沟两侧开挖台阶,宽度控制在4m以上,台阶面上方设置滤水层。④对大台阶进行碾压平整,清理基层碎石,探明暗沟、暗坑、暗穴等。⑤处理地表地下岩溶,以漏斗和落水洞为例,首先大面积开挖,清理植物土和红粘土;然后回填基岩爆破料,强夯压实;最后设置反滤层,并进行碾压。
2.3基础施工
①砌筑砌体结构前,清除风化松散的土石;石料浇水湿润,清除表面泥土和锈蚀。②采用分层砌筑法,砂浆强度等级为M10,通过试验确定配合比,保证和易性良好,将稠度控制在3-5cm;每间隔15-20m设置变形缝、宽度为2cm。③采用凹缝勾缝,保证宽度均匀美观,深度控制在1-2cm,强度不能低于砂浆强度。④砌体高度超过1.2m,要搭设脚手架,做好安全管理措施;完工后委派专人洒水养护;砌体宽度距离坡脚线2m以上。⑤砌体内部按2m间距预埋呈梅花状排水管,保证填筑体内部排水畅通。
2.4铺设土工格栅
①土工格栅铺设前设置滤水层,使用均匀坚硬的碎石,厚度控制在50cm;基岩表面保持平整,距离土工格栅较近的填料,粒径控制在6cm以内。②铺设时,方向和临空面保持垂直;受力方向搭接宽度超过20cm,使用专用锁扣进行绑扎连接。③铺设期间预留出反包长度,保证各个方向无皱褶,并使用U型钉固定。
2.5码放生态袋
①预先准备草籽和土,混匀后装进生态袋并扎紧袋口。②在土工格栅上放出坡脚线,使用红绳进行标记。③沿着坡脚线错茬码放生态袋,厚度以每层填料为准,利用平板锤夯实,呈现出扁平状。
2.6反滤层施工
①沿着生态袋的码放方向,铺设透水土工布,宽度控制在2m。②选取均匀坚硬、含泥量小的碎石,将其摊铺在透水土工布上方,宽度控制在50cm,厚度以填料厚度为准,并使用土工布进行包裹。③利用土工格栅反包生态袋和滤水层,拉紧后绑扎固定,要求土工格栅超出反滤层边缘2m。
2.7回填土石方
①铺设土工格栅后及时填料,避免长时间暴晒,尽量一次回填完成,期间间隔时间控制在48小时以内。②严格控制填料参数,通过试验调整含水率、干密度、压实度等指标,并且经过监理人员检验认可。③回填之前,车辆、设备不能在裸露的筋材表面作业;重型机械作业前,铺设一层保护层,厚度达到20cm;机械行走径直进出,不能急刹或转弯,防止筋材错位。④摊铺填料时,铺设一道保护层作为临时道路使用,现场施工由专人指挥,每层摊铺厚度控制在50cm以内,保证表面平整、厚度均匀,并设置1%的横坡用于排水。⑤碾压时采用振动式压路机,按照先轻后重、先慢后快的原则作业,从筋材中部开始、向尾部碾压,最后碾压靠近临空面部位且方向和筋材纵向保持垂直,重叠部分控制在轮迹宽度的1/3。值得注意的是,雨天不能回填土石方,会影响含水量控制,难以满足压实度标准。
3.工程案例分析
3.1工程概况
以西南某4C机场为例,现场地势较高,四周为陡坡临空,西北、东南是长斜坡,坡度在30°-45°之间,场区最大垂直填高72.55m,加筋陡坡区域垂直填高50米。该机场属于高填方机场,具有顺坡填筑的特点,存在裂缝、不均匀沉降、局部塌陷、整体失稳的风险发生。填方边坡原地面,主要分布第四系覆土、基岩、覆土接触面,是造成高填方地基失稳的要素,且存在按自然放坡无法收坡等问题,最终决定采用生态加筋土陡坡施工方案。
3.2工艺流程
该工程工艺流程如下:施工准备→清除地面腐殖土→开挖大台阶和抗滑台阶→溶洞处理→浆砌块石基础→摊铺碎石滤水层→铺设第1层土工格栅→码放生态袋→碎石反滤层施工→土工格栅反包绑扎→第1层土石方填筑→碾压→检测验收→第2层施工→马道施工→土面平整→竣工。
3.3应用效果
生态加筋土陡坡施工方案的应用,第一,解决了填筑体易出现裂缝、不均匀沉降、局部塌陷、整体失稳等问题,经施工监测、专业机构检测,没有发现相关病害。第二,对周边生态环境的影响小,不仅能节约用地,而且对植被的破坏少。尤其是在挡墙外部采用生态袋,能在短时间内恢复植被原貌,实现施工作业和生态环境的协调。第三,填筑体造型美观、环保,对土地资源的占用少,和重力式挡墙、抗滑桩支护结构相比,缩短了施工工期,降低了工程造价,有利于提高施工企业的综合效益。
结语:
在高填方机场工程中,生态加筋土陡坡施工方案应用广泛,具有节约用地、造价低廉、稳定性高、工艺简单的优势。文中从施工准备、溶洞处理、基础施工、铺设土工格栅、码放生态袋、反滤层施工、回填土石方等方面,介绍了现场施工技术要点;并结合工程案例进行分析,希望为类似工程施工作业提供经验借鉴,提高工程质量。
参考文献:
[1]杨彪,王双.加筋土陡坡在西南地区某机场高填方边坡中的应用[J].中国水运(下半月),2017,(1):262-263.
[2]刘宏力,袁奇,廖俊.高填方顺层陡坡路堤防护支挡设计研究[J].黑龙江交通科技,2017,(10):12-13.
[3]薄慧勇.加筋土陡坡技术在山区高速公路中的应用[J].中国科技纵横,2016,(2):107-108.