应用荣勋生态挡墙技术加强生态河道治理的对策探究
2020-12-01魏浩林五华县水利水电勘测设计室
◎ 魏浩林 五华县水利水电勘测设计室
加强生态河道治理,旨在更好地满足人民对美好生活的向往,加强水环境质量,有助于流域生态环境改善和实现可持续发展。而荣勋生态挡墙属于人性化和生态化的结构形式,利用其加强生态河道治理,对于治理效果的提升和当地流域水环境质量的优化有着不可或缺的作用。
图1 常见的挡土墙砌块
1.五华县水寨镇罗湖堤河道治理中的荣勋挡土墙结构参数选取要点
1.1 砌块
在该河道治理中,所选的砌块为荣勋挡土墙砌块,详见图1所示,砌块的抗压强度为C25。在砌块砌筑过程中,同层相邻砌块之间预留100到120毫米宽的生态孔,本工程中预留的生态控的宽度为110毫米。由于本工程治理段的两岸水流流速较为缓慢,且渗流流速与压力较小,加上粉砂的含量较小,因此没有设置反滤。
1.2 土工格栅
本工程中的砌体砌筑高度为4.7m。而土工格栅为PP单向土工格栅。首先,将土工格栅在砌块上下叠置下将其卡压住的基础上,在砌块之间设置了三个转折;其次,土工格栅和砌块连接处插入了筋带,并形成了阻尼结构,且筋带等级大于土工格栅,而PP带单向土工格栅,主要是采取荣勋结构技术形成了阻尼结构,且阻尼结构需要符合以下条件:首先,RXP砌块脊顶为界的外侧,而且与脊顶紧靠。再次,垂直挡土墙方向设置的土工格栅应在拼接过程中采取荣勋结构技术,并在挡土墙演唱方向进行土工格栅拼接时,其搭接长度需要低于80mm之下,在敷设土工格栅时,应确保搭接长度不超过80毫米,并且在敷设时,坚持先平后高的原则,往外顺坡时,按照2.5%的顺坡坡度来压实,且严禁存在坚硬的突出物,也不能存在尖锐的杂物。最后,土工格栅需要垂直在挡墙墙面进行铺装,且在铺装过程中将土工格栅将其拉平扯紧,严禁存在褶皱。
2.河道治理中的荣勋挡土墙结构施工技术参数
第一,严格按照《公路桥涵设计通用规范》中关于挡土墙顶部可变荷载计算的要求,采用车辆荷载来计算,计算中按照并排2辆550kN的车辆荷载等效成砌块挡土墙后的1.5m之外设置土柱,土柱但是宽度为9m,高度为2m。而砌块挡墙仰角为10°,而计算模型中采用直立挡土墙。因为仰斜挡土墙的土压力小于直立挡土墙的土压力,所以需要简化魔化,不用考虑砌块挡土墙之前的被动土压力。
第二,在墙身参数方面,本挡土墙的墙身高度为4.7m,且筋带竖向间距则不等,筋带共5个,而单个筋带厚度为1mm,筋带水平方向的间距是1m,筋带长度的竖向分段是2段。
第三,在物理参数方面,对于加筋土容重为20kN/m³,加筋土的内摩擦角为3 5°,筋带容许拉应力为50Mpa,土与筋带的摩擦因数为0.40,加筋土的浮容重为10kN/m³,地基土的浮重度为10kN/m³,筋带抗拔力计算调节系数为1.4,而筋带材料抗拉计算调节系数为1,筋带材料的强度标准值为50Mpa,而筋带材料的抗拉性能分项系数为1.25。
第四,在挡土墙类型方面,主要是采用荣勋生态挡土墙,详见图2所示。而地基土容重为19kN/m³,而修正后的地基土最大承载力为15 0k Pa,而墙趾值的提高系数为1.2,墙踵值的提高系数为1.3,而平均值提高系数为1,强敌摩擦因数为0.5,而地基为土质地基,地基土的内摩擦角为15°,墙后填土土层为3层。
3.技术要点
生态河道治理中,荣勋生态挡墙技术的应用,主要是按照图1所示的三种砌块,在不同的部位进行生态河道治理。以下对其技术要点进行总结:
第一,在挡土墙构造与安全性能方面,主要是采用砌块与土工格栅以及回填土相结合的方式来进行,所选用的土工格栅除了PP外,还可以采用钢塑类土工格栅,并根据上述计算参数,确定简化破裂面,这样不仅土压力较小,而且破裂面较小,土工格栅的消耗量也较小,开挖面较小,挖方与填方量也会相对下降,在安装过程中,砌块和土工格栅采用卡锚进行连接,并确保连接的牢固性与可靠性。而与土体直接连通的砌体孔洞之中,应种植直径在11cm之内的植物,不仅能满足植物生长的需求,而且植物的根系可以在砌块背后土体中的砌筑,植物正常生长的同时,还能使得挡土墙更加牢固。
第二,在轴线放样过程中,主要是把荣勋挡土墙的砌块每层采取排砌的方式,在排砌过程中往内推3m,且挡土墙顶块外侧与底块外侧水平间距为110cm。
第三,在基础工程施工中,采用机械开挖土方,严禁超欠挖,并对基坑宽度与平整度进行检查,并铺筑碎石垫层,采用水准仪对表面水平与否进行检查。
第四,在基础砌块排列过程中,紧密结合轴线进行拉线排砌,确保排砌整齐划一,其中基础砌块需要靠紧砌筑,墙前泥面比基础砌块脊顶高时,需要将其竖缝干砌,墙前泥面比基础砌块脊顶低时,将脊顶为界,作为后侧竖缝,并采用水泥砂浆进行勾缝,避免墙后土流失。
图2 荣勋生态挡土墙
第五,在墙身主砌块砌筑时,主要采取排列的方式进行砌筑,并将砌块表面影响精度和外观的毛刺与突出部分清除,采用干砌安装,且上下层的砌块应错位,生态控的施工宽度为110mm,但是砌块顶面需要清理干净。面向挡土区的一侧,其上下砌块大小斜面和下层砌块大小斜坡靠紧,而基础砌块与压顶砌块也需要采用此方法进行砌筑。而在此基础上,需要做好水平误差与标高的调整,严禁采用石子和木片以及铁片等小件材料进行支垫,而采用的水泥砂浆强度需要在7.5以上,厚度在6mm之内,自挡土高度需要在10mm之上,若不能达到高度要求,那么就需要采用水泥砂浆且强度在7.5之上,将其抹在脊顶内侧,以达到加高脊顶的目的。而承担土压力的砌块在相互搭接时,搭接长度需要在7cm之上。而转弯处的砌块砌体生态孔,需要满足内窄外宽或者外窄内宽的原则,而为了满足美观的需求,应确保生态孔外宽度一样,同时水平安装砌块,严禁外侧比内侧低。若其中的某层的砌块靠紧砌筑,那么与上层砌块,或者是下层砌块之间存在局部通缝的问题,同样需要在脊顶为界的后侧竖缝中采取水泥砂浆勾缝,避免通缝导致墙后土流失。
第六,在回填过程中,确保回填土便于压实,且能满足植物生长需要,在砌块背后预留30mm的宽度范围内,回填适应植物生长所需的泥土。且整个回填过程要规范,在压实度与密实度方面与设计要求相符,但是在整个回填中,需要预加沉降量,而填料的表面高度需要适当的比设计高度高,在自然沉降之后,其高度应与设计高度相符。
4.结语
综上所述,荣勋生态挡墙技术在生态河道治理中的应用,其施工环节较为复杂,主要有:土方开挖、碎石垫层、安装预制板、安装基础砌块、安装土工格栅、回填土、主砌块安装、压顶砌块安装。本文主要结合实际需要,对基础砌块、土工格栅、朱砌块的安装技术要点进行了梳理,在实际工程中,既要加强对每个环节的技术要点管控,又要切实强化施工安全管理,以切实提升生态河道治理效果。