浅谈格宾挡墙路基在公路工程项目中的应用

欧阳开圳

(贵州东南高速投资有限公司，贵州 凯里 556000)

格宾挡墙是一种新型的支挡结构，它具有造价低、生态友好、施工速度快、可塑性强、适用范围广等特点，在经济效益、社会效益、生态效益等方面具有传统支挡结构无法比拟的优点，因此格宾挡墙在河堤建设等工程项目中得到了越来越多的应用，如今格宾挡墙在公路建设工程中也得到了应用。

1 格宾挡墙介绍

格宾挡墙是一种新型的柔性挡土构筑物，它是在具有柔性的石笼网(即石笼网箱)中填充符合粒径要求的石料，并逐层砌筑，以保证土构筑物具有一定的孔隙率。格宾挡墙因其具有稳定性、整体性、变形性、抗震性好，使用寿命长，抗冲刷、防风林能力强，施工方便等特点，并且具有透水性好、耐水流冲刷和风浪侵袭的特征，常被应用于沿河路堤坡脚或护岸的建设中，这些地区的防护工程基础不易处理，且沿河挡土墙、坡脚基础局部冲刷深度过大，给工程施工带来很大难题。而且格宾挡墙对自然环境污染小，不会对植被造成严重破坏，从而可以保护和改善水质，有助于绿化、美化环境，是一种比较理想的“环境友好型”工程技术。

格宾网又称格宾网箱、蜂巢格网、生态石笼网，是一种具有特殊性质的低碳高镀锌钢丝，外表涂塑高分子优化树脂膜，奇网格常呈现为不同规格的六角形，笼内可以用来填充石料。随着时间的推移，石料之间的空隙会被泥土充填，而且植被的根系会扎入石块之间的泥土中，形成与自然水土和谐交互的柔性结构，具有环境友好、造价低、易实施的优点，符合现今的公路设计新理念。

2 格宾挡墙的优越性

(1)柔性好：其主体为钢丝编织而成的矩形网箱，对各种土层性质的适应性较强，对地基变形有很强的抵抗性。

(2)透水性好：笼箱内由石料填充，并具有一定孔隙率，可使地下水以及渗透水及时渗透出去，能有效解决孔隙水压力的影响，利于岸(堤、路、山)坡的稳定。

(3)整体性好：格宾网网片是由机械编织成六角形网格，其很强的延展性，即使部分网丝发生断裂，网状物也不会松开，结构整体性强。

(4)抗震性好：箱笼为柔性结构，有一定的孔隙率，因此地震发生时结构内的松散填充料会自身调节适应变形，整个结构不会被毁坏。

(5)组合性好：可根据施工目标的具体要求，由厂家制成半成品，在施工现场根据需要组装成各种形状。

(6)耐久性好：格宾网网丝经热镀锌及涂塑双重防腐处理，强度高、耐腐蚀、耐磨损，使用年限长。

(7)经济性好：网箱砌体单价略高于浆砌片石砌体单价，对基础要求低，与传统刚性挡土墙相比，基础处理费用低。

(8)生态景观效果好：内部填石为天然石料，对自然环境影响小，便于植物在其中扎根生长，保持土体与水体之间的自然交换功能，实现水土保持和自然生态环境的统一。

3 格宾挡墙路基在公路建设中的应用

本案例是某建设项目的大桥，该大桥原设计结构形式为预应力现浇箱梁，下部为桩基础、承台，由于地质条件复杂，桩基施工中发现成孔困难，存在溶洞等现象，后为确保桥梁安全稳定性，从新进行地勘，地勘报告显示原大桥桥位处属于溶岩强发育地区，存在孤立石芽、溶洞等情况，溶岩形态为小型、竖向、多层、没有大的溶岩空洞，若多溶岩处理，有可能造成对水源(国家一级保护水源)造成污染，因此将设计方案变更为格宾挡墙路基。

(1)设计采用加筋格宾挡墙进行支挡，采用加筋格宾面墙结合土工格栅结构，挡墙埋深不小于1 m，格宾面墙基础采用宽2.5 m、高1 m的C20混凝土浇筑，格宾结构填土部分采用换填片石处理；加筋格宾面墙网箱内填充石料，面墙后需铺设聚酯长纤无纺布反滤，施工折边每侧0.3 m。

(2)格宾网：采用TM6×2×0.5ZnP，长度6 m，宽度2 m，高度0.5 m的镀锌覆塑加筋格宾网，格宾网内部按照1 m间隔布置隔板。格宾网孔型号为8 cm×10 cm，直径80 mm，网面抗拉强度为50 KN/m。

(3)土工格栅：采用的格栅抗拉强度不小于150 KN/m，格栅聚酯纱线CEG含量不得高于12 mol/t。

(4)结构填土：填入砂类土或碎石土，且填料中不得含有淤泥质土、杂质土、建筑及生活垃圾等工程不良土，此外要求填料的最大粒径不大于10 cm，且不大于单层填料压实厚度1/3，内摩擦角不小于35°。

(5)填石要求：加筋格宾粒径以100～300 mm为宜，孔隙率不超过30%，要求石料质地坚硬，强度等级MU30，比重不小于2.5 t/m3，遇水不易崩解和水解，抗风化，加筋格宾面墙采用干砌的方式。

(6)土工格栅与格宾连接：土工格栅与格宾采用镀锌覆塑钢丝绞合连接，连接长度1 m。绞合钢丝必须采用与网面钢丝一样材质的钢丝，绞合间隔<0.1 m一圈。

(7)聚酯长纤无纺布，标称断裂强度10 KN/m，详细指标参照国标GB/T 17639-2008《长丝纺粘针刺非织造土工布》。

4 格宾挡墙路基案例的施工过程

4.1 主要施工过程

(1)施工放样；(2)地面平整；(3)开挖格宾挡墙基础；(4)施做格宾挡墙基础；(5)铺设土木格栅，安装格宾笼；(6)人工填石，面墙0.3 m采用干砌；(7)安装墙土分布；(8)分层回填结构填土，面墙2 m范围内人工夯实；(9)分层填土，机械压。重复(5)～(9)工序至设计墙顶标高。

4.2 施工注意事项

(1)施工前应对段内水质进行取样化验复查，不得采用有腐蚀性水作为施工用水。施工中若地质、地形与设计出入较大时，应及时通知相关单位。

(2)施工前应做好地面排水工程。

(3)格宾挡墙与路堤连接时，格宾挡墙伸入路堤内不小于0.75 m。

(4)格宾挡墙基础埋深不小于1 m，低级承载力必须满足设计要求。

(5结构填土采用砂类土或者碎石土，填料中最大粒径不大于10 cm，且不大于单层填料压实厚度1/3，靠近石笼背2 m范围内必须采用小型振动碾压机充分压实。

(6)结构填石，石料强度、粒径必须满足设计要求，要求石料岩质坚硬，遇水不易崩解和水解，抗风化等。格宾挡墙范围内填石采用人工干砌，石料填充后孔隙率不大于30%。

(7)土工格栅、镀锌覆塑加紧格宾不仅需要检验报告，还需要分批次抽样送检。强度、耐久性、尺寸必须满足设计要求。土工格栅带应平顺铺设于已压实整平的填料上，不得弯曲或者扭曲。

(8)道路管线、管道、路灯基础等结构需同格宾挡墙同步施工，紧致二次开挖破坏格宾加筋土工格栅，影响结构稳定。

5 格宾挡墙路基案例的监测

5.1 监测内容和目的

在天然地基上高支挡结构，最突出的问题是稳定与沉降，为了保证施工中的工程安全和施工质量，并对地基变形的情况能够及时掌握，因此需要对该路段进行沉降和稳定监测以及筋体工作状态监测。

(1)路堤施工沉降监测：首先需要监测控制填土速率；其次要保持观测沉降曲线，以便于了解地基的固结情况，同时确定构造物和路面结构的施工期。

(2)稳定监测：需要监测地表的沉降或隆起，以避免在施工中因水平位移过大而出现土体破坏、开裂等情况。

(3)应力应变监测：量测加筋体随荷载增加的变化情况，了解筋体实际工作状态。

(4)土压力监测：在应力应变监测的同时需要进行土压力监测，以分析土压力与应变的对应关系。

5.2 后期监测

(1)水管沉降仪：在高支挡结构路段的断面路肩下方及中心下方原地面处设置。

(2)沉降、位移观测桩设于高支挡结构路段的断面左侧路肩、中部格宾平台、格宾基础上及坡脚外10～12 m处边桩。采供HRB335θ32钢筋制作，路肩、格宾平台处观测桩长0.5 m，埋入深度0.48 m，采用C20混凝土固定于格宾石笼内，外露0.02 m。格宾基础观测桩长2 m，买入深度0.5 m，外露长度不大于0.02 m，表情用水泥混凝土固定。

(3)应力应变仪，每一层加筋设置2个测点。

(4)土压力计，每1 m格宾设置一个测点。

6 结 语

通过该案例的建设可以看到，格宾挡墙结构简单，耐久性好，兼具经济和生态两方面的优越性，非常适合当前环境景观要求高的工程建设中。随着设计理念的转变和对它了解的深入，相信格宾挡墙路基在公路工程项目中的应用也会越来越多。