生态防护墙施工工法

坡地生态防护墙施工工法(编号：GF02-2010)重庆巨能建设集团有限公司第二工程公司刘斌周祖茂1重庆巨能建设（集团）有限公司第二工程公司承担重庆酉阳钟多至渤海快速通道工程第四合同段的施工，其进场道路工程长8.2Km，其中800m必须通过龙潭镇的饮水蓄水工程——龙潭水库的上方，酉阳县政府要求对龙潭水库水质不能造成任何污染。如果采用传统的道路工程结构及施工方法，一是施工进度较慢，二是对植被造成破坏，产生水土流失，三是工程造价比较高。在酉阳县政府对龙潭水库水质要求的基础上，我公司完成了生态防护墙施工工法的研究及实施工作。一、特点1、生态防护墙环保、美观、无毒、无污染，植被选择可多样化，有利于生态系统的快速恢复，能将边坡环境迅速还原成自然状态，和原生态环境完美融合。2、施工简单、快捷、方便，不需要大型机械，材料搬运轻便。施工时不产生建筑垃圾和施工噪音。3、生态防护墙稳定性好，在道路开挖施工过程中可以起到临时下挡墙作用。可以全线同时施工，作业面广，利于加快施工进度，对植被破坏小，可以就地利用土壤和部分植被。4、生态防护墙防护可靠效果好，植被保护完好，生态袋的透水、透气不透土的功能有效防止水土流失。5、生态防护墙在短时间内依靠钢栅栏稳定，在植物生长后，袋体之间植物根系相互穿透，使异株植物根系盘根交织,最终将袋体连成整体，形成稳定的生态袋墙体。随着时间的推移，植被根系进入原坡体土壤中，生态袋墙体与原坡体有机地融为一体组合成一个同质整体，最终实现植物根系生态锚固体系与钢栅栏的功能转换。2二、适用范围1、生态水利工程：生态河岸坡岸、坡地水土保持、水库涨落带复绿、湿地工程、湖岸工程等。2、市政工程：城市中心生态河岸护岸、公园湖岸、垃圾掩埋场四周、高尔夫球场坡岸、园艺景观墙等。3、公路及铁路工程：路基边坡、山体开挖边坡、桥台护坡与锥坡、隔声屏障、生态隔离带等。4、房地产及其它：住宅区边坡、屋顶绿化、矿山复绿、坡体坍塌紧急处理、军事工事等。三、工艺原理1、利用型钢及钢材的高强度原理，组成坡地生态墙的前期挡护结构，承受生态墙的侧压力。2、利用生态袋为高分子聚合物，具有耐腐蚀性强、抗降解和动物破坏、抗高低温(-50—150摄氏度)、抗老化、无毒、不延伸的原理，实现无污染。3、利用生态袋透气性、透水性、稳固性和柔韧性原理，利于植物正常生长。利用生态袋不透土原理保持袋中土壤不流失，实现水分在土壤中的正常交流，植物生长所需的水分得到了有效的保持和及时的补充，使植物能通过袋体自由生长。四、施工工艺1、生态防护墙由钢管栅栏及装土的生态袋、植物等组成。在路基下边坡约3米处设置生态防护墙，防坡地土石滚落破坏植被和水土流失，生态防护墙作为永久防护措施不予拆除。32、人工清除开挖红线内的杂草树木，将清除掉的草木搬运到指定地方堆放处理，不允许乱扔乱放，更不允许就地焚烧。3、人工挖掘施工人行道路和生态防护墙钢管立柱基础,钢管立柱基础需将表土清除并暴露出完整基岩。人工挖掘施工时，及时将表土包括植物根系装入生态袋内、块石装入普通编织袋整齐堆码备用，防止人工挖掘过程土石掉落至下边坡。4、在人工挖掘的钢管立柱基础位置采用小型钻机钻孔，钻孔孔径150mm，孔钻入稳定基岩深度0.6米以上。5、在孔内安装长约4.6米，其中嵌入深度不小于0.6m，外露4.0m的φ108×4mm的镀锌钢管作为主要受力的立柱。立柱纵向间距2米，孔内用C30细石混凝土浇筑密实，在每根钢管立柱露出地表上2/3的位置处，用2根水平的呈“人”字形的Φ22砂浆锚杆锚固，锚杆锚入基岩2米，用M10砂浆灌注密实。立柱纵向用40×5mm的角钢焊接联接，间距0.6米，竖向用Φ16mm钢筋网焊接,间距每米3根，形成钢栅栏。若钢管立柱埋置部分基岩破碎或仍是土层，则采用80×80×100（深）cm的C30混凝土基础将φ108×4mm的镀锌钢管埋置上1米深度。6、钢管、角钢焊接安装后镀锌层被烧蚀的部位以及钢筋均作防锈处理。47、生态袋装袋将建设征地红线内含植物根系的原植被土采取人工挖掘装入生态袋内，必须确保生态袋是完全地被填满了。所有生态袋均需人工装袋，用扎口带将袋口捆扎可靠，人工搬运。8、生态袋堆码在钢栅栏内将生态袋按“一顺一丁”人工整齐堆码双排生态袋，堆码宽度0.8米，高度约3.5米。随着生态袋堆码的增高，及时将开挖红线内多余的植被土（含块石）挖掘填至双排生态袋后至生态墙2/3高处，保证墙体的内侧稳定性。为保证透水性，块碎石靠墙背回填。同时，一方面保证生态墙有足够的种植土保水利于植被生长；另一方面在路基开挖时，对土石坠落起到柔性防护作用，防止大块石直接撞击钢栅栏，致使防护失效。生态袋之间采用优化设计的倒钩棘爪结构的联结扣最大限度地将生态袋相互联结，形成稳定的三角内摩擦紧锁结构，其网孔状结构为植物根系提供了无障碍的生长通道。对保证工程的安全稳定性起到了有效的作用。5上叠加层生态袋，把标准扣放在底层生态袋表面两个袋子之间，靠近内边缘1/3的位置，以便每个标准扣横跨两个生态袋。将上叠层放置于下层两个袋之间的标准扣上，摇晃生态土袋上叠加层以便每个标准扣可以穿透生态袋的中部。通过在生态袋上行走或压实来达到互锁性，以确保标准扣和生态袋之间的良好的接触，在生态袋之间形成一个强有力的连接。继续放置生态袋，并自然回填墙后土石，保证墙体稳定。9、生态袋植被绿化（1）、喷播：适用于大面积的绿化作业，施工迅速快捷，植被种子选择范围广、适应旱地等各种环境要求，成本相对较低，是草本和灌木最常用的播种方式。适宜各种坡比情况，不适宜水位变动部位和暴雨天气。（2）、混播：适用于浸水边坡，小面积工程的绿化，人员养护不便的位置；适宜各种坡比情况，但豆科植物不能混播，因袋体的等效孔径影响出苗率。（3）、插播：适用于灌、花类植物，使植物层次丰富，也可构筑成各色图案。（4）、压播：适用于枝条、藤状类植物。适宜各种坡比的边坡。采取压播埋置于生态袋层间，或采取插播方式植入袋体内（见下图）。植物压播植物插播6五、材料及机具序号材料及机具名称规格型号单位数量备注1高分子聚乙烯生态袋700×450个28延米量2型钢φ108×4m4.6/2延米量3角钢40×5m7延米量4锚杆Φ25×2000根2延米量5钻机φ200台46电焊机BX1-315台27金属切割机台3六、质量要求1、生态墙范围内基底要求基本平整，并有适当的反坡，坡比按照0.1:1比较合适，这样保证生态袋堆码的稳定性。2、生态袋装土尽量使用原地的土壤，和植物根系一起装入袋中，袋中土壤不宜太多，也不宜少，一般以装满生态袋的80%为宜。3、钢管桩基础钻孔深度必须保证到基岩60cm以上，如果是土壤或破碎岩层，钢管桩应采用混凝土基础。4、锚杆要求锚入基岩内不小于2m,并采用全长砂浆锚固。锚杆应做拉拔试验，拉拔力应不小于50KN。七、劳动组织钻工：8-10人，焊工：4-6人，电工:2人，钳工:3人，钢筋工：6人。八、社会及经济效益采用生态防护墙施工，产生了较好的社会和经济效益。1、施工完成后水土、植被保持良好，不会造成水土的大量流失。按照传统的设置片石或混凝土挡土墙，土石方开挖后修筑道路运输材料，土石方到处堆放，遇雨水到处流失，将造成严重的水土流失及水质污染。72、缩短施工工期，节约工程造价。采用圬工结构物，工期比较长，材料比较贵，造价比较高。经过对酉阳钟多至渤海快速通道的对比，如果按照当时的圬工施工方案，造价达到150万元之多，采用生态防护墙方案，造价130万元，节约造价20余万元，经济效益比较显著。九、工程应用实例由重庆巨能建设（集团）有限公司承建的重庆市酉阳县钟渤快速通道工程中的八号便道K0+180～K0+760米段长580m，位于319国道龙潭水库岸坡上，地面横坡坡度60°以上，道路设计宽度4.5米，原设计有360米浆砌片石挡墙。龙潭水库为一级生态保护区，是龙潭镇生活用水水源地，不允许污染库内水源，经过对生态墙施工工法的研究，决定采用该工法施工，达到了本工法的预期效果：1、生态美观，环保效果好⑴便道完成后，施工区域外下边坡植被保护完好，见下图：道路施工前植被茂密的原貌便道完成后植被保护完好的实景⑵采用生态防护墙施工段的保护效果与未采用防护的施工段，效果明显8生态防护墙下的茂密植被未设生态墙的边坡状况2、缩短工期显著因本段便道有360米片石挡墙，经计划需4个月完成。生态防护墙简单快速解决了这一难点，该段便道一个月就贯通，缩短工期3个月。3、水土保持效果明显2010年3月2日酉阳开春第一场特大暴雨后第二天，生态防护墙段的水土保持效果显著，无生态防护墙区域水土流失严重，水质污染严重，见下图：生态防护墙段清澈的水质未设置生态墙造成的水质污染