装配式新型绿色生态挡土墙设计

装配式新型绿色生态挡土墙设计

0生态环保，落实绿色公路建设的指导意见在我国早期的高速公路服务区，当平原区与主要道路之间的设计高度相差较大时，通常采用以i结构的道路肩墙和路堤墙的结构形式，绿化较少，没有反映出以人为本、和谐统一的设计理念。留在工业区的游客对景观的感受疲倦。目前公路边坡防护设计，须积极响大力发展装配式建筑的号召，积极落实交通运输部倡导的实施绿色公路建设的指导意见。本文借助G5京昆高速公路绵阳至成都段扩容项目黄鹿服务区填方边坡设计为例，本着坚持可持续发展的设计原则，开展“以人为本”的景观绿化设计，改变以往在边坡上大面积水泥混凝土覆盖的做法，以做到绿色环保、节能减排。1服务区与土地平整分析黄鹿服务区位于德阳市中江县。该服务区中心桩号为K50+881.684，其北距离绵阳方向的观太停车区约40km，南距离成都方向巍螺山停车区约22km，距离广汉服务区约40km。该服务区除满足主线车辆的停车及加油等功能外，还兼顾了落地功能。该服务区采用A型单喇叭与传统服务融合的方式布局。其中，E匝道下穿主线，B、C匝道沿服务区外侧布局，Z、Y贯通车道衔接流出、流入主线的B、D和A、C匝道。主线MK50+933～MK51+589.37左侧、MK50+933～MK51+335.58右侧分别紧邻服务区贯通车道Z匝道、Y匝道，平距小约3～4m，路面高差约4～5m，无法采用常规的1:1.5填方坡率进行放坡，地基为承载力较差的弱膨胀土。土质地基上5～9m高常规圬工路肩墙的基底最大承载力为270～300kPa，装配式新型绿色生态挡土墙的基底最大承载力仅需160kPa，该段地基承载力为180～200kPa，常规的圬工路肩墙做法无法满足要求，因而主线与贯通车道之间采用装配式新型绿色生态路肩挡土墙的设计。2锚杆生态挡墙路肩锚杆生态挡墙的工艺原理是基于路肩锚杆挡土墙的基础上，将装配式挡土板作为景观绿植的载体进行综合设计的工艺原理。锚杆生态挡墙的受力机理主要是依靠锚杆拉力，一种是锚固在原状土层或原状岩层内的锚杆，另一种是锚固在路基填土内的锚杆，这两种锚杆一头锚固在边坡内部，另一头将外侧的挡土板连接，依靠锚杆的水平拉力使边坡稳定。设计中大多采用柱板式墙面，挡土板直接承受路基填料产生的土压力，锚杆通过与肋柱相连和支承于肋柱的挡土板一起承受土体侧压力。不设立柱、墙面板直接与锚杆连接的壁板式墙面板在设计中往往较少采用。锚杆生态挡墙是锚杆挡土墙的延伸设计，结合墙面构造做景观设计以满足项目景观需求。生态挡墙墙面形成后，可在PC构件预留空间内植生板进行客土绿化。肋柱为PC构件装配完成后左右侧壁相互形成一闭合空间后，在空间内现浇混凝土而形成的立柱，锚杆穿过预留的锚孔进行锚固。3锚定板+生态挡墙支护路肩装配式锚杆式生态挡墙的支护形式根据其墙后锚固土体的类型采用三种不同的支护形式。当墙后为全填方区域时，选用锚定板+生态挡墙支护；当墙后为全挖方区域时，选用锚杆+生态挡墙支护；当墙后为半挖半填区域时，选用锚定板+锚杆+生态挡墙支护。3.1顶梁和锚定板的安装全填方路段装配式生态挡墙支护结构形式，选用锚定板+生态挡墙面板。压顶梁顶标高与墙顶路肩标高一致，顶梁高度应根据墙顶路肩标高调整，高度不小于0.4m。设置锚杆的位置应选用有水平预留孔的PC构件。锚定板角度需根据现场实际情况调整，不影响结构层、调节层、镀锌钢筋网的布置。必须满足钢垫板面与锚杆垂直，保证工程质量。3.2杆+生态挡墙支护全挖方装配式生态挡墙支护结构形式，选用锚杆+生态挡墙支护。挡墙压顶梁顶标高与道路路肩标高一致，顶梁高度不小于0.5m。设置锚杆的位置应选用有倾斜预留锚孔的PC构件。3.3锚定板+锚杆+生态挡墙支护半挖半填段路段装配式生态挡墙支护结构形式，选用锚定板+锚杆+生态挡墙支护。下部挖方高度范围采用锚杆进行锚固，上部填方高度范围则采用锚定板锚固。4路肩装锚杆生态挡墙墙后壁排水窗设计(1）生态挡墙墙面由肋柱、钢筋混凝土PC构件构成，下部是混凝土基础。锚杆+生态挡墙支护形式生态挡墙基础高度1.2m，锚定板+生态挡墙支护形式生态挡墙基础高度为1.45m。(2)PC构件装配形成整体墙面以后，由左右侧壁和开有排水窗的后壁围成一约为方形的框格形空间。区别于普通的锚杆挡土墙，路肩锚杆生态挡墙可在墙面上培土种植绿色植物，因为PC构件底部为带一定坡度的植生板，可在板上进行绿植的景观设计。后壁排水窗的主要作用为墙后水体排泄的通道，以及植生板上绿植与自然土体联系的窗口。排水窗背板后设置镀锌钢丝网，防止回填土漏出。(3)PC构件采用钢模整体成型，外轮廓尺寸一般为1.5m（长）×0.8m（宽）×0.7m（高）。PC构件混凝土强度为C35，单块构件抗压承载力不小于90kN。PC构件生产时两侧预留吊装孔，设置锚杆时侧端预留锚杆的锚孔，锚杆+生态挡墙支护形式时为倾斜锚孔，锚定板+生态挡墙支护形式时为水平预留孔。(4)PC构件上下端面均设置有榫接台阶，PC构件装配后左右侧壁相互形成一闭合空间，于此空间内现浇混凝土形成肋柱，并与基础刚性连接，以加强整体结构的刚度。5生态墙施工和道路提升5.1基础钢筋安装施工工序：采用机械开挖基础基坑至指定标高并对边坡进行临时支护→绑扎基础钢筋→绑扎肋柱钢筋→浇筑基础混凝土→分层逐块吊装PC构件→安装覬110PVC预埋管→安装U型扣→浇筑肋柱混凝土→锚杆钻孔及施工→压顶梁支模施工浇筑→墙背回填及夯实→PC构件植生板上培植绿色植物。5.2锚固端基础施工施工工序：采用机械开挖基础基坑至指定标高并对边坡进行临时支护→绑扎基础钢筋→绑扎肋柱钢筋→浇筑基础混凝土→分层逐块吊装PC构件→安装覬110PVC预埋管→安装U型扣→浇筑肋柱混凝土→填筑路基填土→开挖锚定板沟槽后安装锚定板→施工拉杆→用混凝土将锚定板槽周边及板底部孔隙填塞密实→对拉杆进行除锈防腐处理→进行墙后路基填土填筑→采用与第一层锚定板及拉杆相同的施工方法，逐层自下而上施工第二层、第三层锚定板及拉杆，直至填筑至路基顶面→对拉杆外露端头进行包封→压顶梁支模施工浇筑→PC构件植生板上培植绿色植物。6安装接地幔生态支撑墙的要点6.1挡墙基础施工(1)PC构件吊装。第一层PC构件装配宜从路肩矮高程沿较高程方向装配，宜沿整段挡墙逐层通长装配，沉降缝与基础保持一致，稳固、线型顺直、设计坡比、高程统一、装配误差均匀。(2）肋柱采用C35混凝土浇筑。在基础施工时根据挡墙高度一次性预埋设计长度肋柱主筋，并提前完成肋柱箍筋绑扎。每次肋柱混凝土浇筑高程宜低于PC构件装配高度20cm，且浇筑高度不宜大于3m。每一层混凝土浇筑强度达到30%后，进行上部构件装配，且不应对已完成墙身产生撞击。(3）锚杆施工宜根据现场施工情况及时施做，安装一段挡墙施工一段，分层分段施工。6.2上下级锚杆锚固段设置(1）路肩装配式锚杆式生态挡墙一般最多设置3排锚杆，长度从上到下为9m、8m、7m，横向间距1.5m，高度方向间距取1.4m或2.1m，上部第一排锚杆锚固深度不小于5m，其余位置锚固段深度不小于4m。钻孔直径为110mm，锚杆采用HRB400钢筋，锚杆与水平方向之间的夹角为9°～15°。(2）为保证锚杆下入锚孔后居中，在锚杆长度范围内按1.5m间距布设锚杆支架，支架钢筋应与锚杆体焊接牢固。(3）钻孔的同时用高压气清除孔壁岩石屑，钻孔深度应超过设计深度0.15m。钻孔完成后将锚杆缓慢送入孔中至设计位置，往锚孔中灌注M35水泥净浆。6.3锚定板板面应竖直(1）为保证锚定板孔位与拉杆上孔眼保持在同一水平面上成一直线，开挖锚定板及拉杆沟槽前应放线抄平。(2）为防止拉杆扭曲，拉杆必须在同一直线上受力，锚定板的板面必须竖直。(3）第一层拉杆全部工序完成后，需全面检查该层所有锚定板、拉杆及拉杆端头、螺帽等。全部检查确认无误后，用沥青砂胶将锚定板、立柱上的拉杆孔眼填塞密实，用混凝土将锚定板槽周边及板底部孔隙填塞密实，对拉杆进行除锈防腐处理，然后进行路基填土。(4）第二层、第三层拉杆的安装方法与第一层锚定板及拉杆的施工方法相同，直到填筑至上路床顶部。6.4绿色种植和灌木(1）绿植品种宜优先选择符合当地气候条件的植物。(2）滴灌系统根据地理位