路基工程知識:談格賓網石籠擋土墻的設計與應用
作者:hengshengsw    來源:本站原創    點擊數:   更新時間:2015年04月06日 【字體: 】 
格賓網石籠擋土墻、石籠護墊的結構與適用工程
  格賓石籠是將經表面防蝕處理的低碳鋼絲用機械編織的雙鉸六角形柔性金屬網經剪裁、編邊和組合后制成的網籠金屬網綁扎成不同結構和尺寸的相互連接的網籠、網墊。在石籠內填入適當的石塊,石間筑土,在填石筑士時人工移植當地草皮、灌木或切莖,并撒草籽,然后綁扎蓋網形成的石籠、石墊整體護面。當帶土球的植物根系經石間土進入坡體之后,可以起到淺層長期錨固作用,稱為根錨。植被、石籠、石墊與土坡三者形成一個剛柔兩性的“板塊”。柔中帶剛,既綠化環境,保持水土,又能適應一定的位移。“板塊”可以抵抗坡面外水沖刷,也可以排除內水。1—2年之后,根系深扎,盤根錯節,起連接作用的格賓網將與具有強大的再生力的植被根系共同發揮護坡作用。
  用格賓網制成的工程結構體具有以下特性:
 、、柔性結構:抗暴雨、水流沖刷、無結構縫、適應變形、整體結構有延展性、用于護坡護岸護灘;
 、、透水性好:能排水固結,利于山坡穩定、水土保持;
 、、耐腐蝕:經表面防蝕處理的低碳鋼絲,經久耐用,表面加PVC/HDPE保護層,可用于海洋岸灘及水質變化大的江河迎水立面;
 、、組裝、施工方便:不用水、水泥、模板和電力,簡便易裝,可按設計綁扎組裝成各種形狀,連貫為一個整體;
 、、進度快,利于趕工期:可多組同時施工,平行、流水作業;
 、、經濟適用:可因地制宜地利用當地石料資源;
 、、生態環境保護:石縫間長出綠色植被,滿足水土保持、消聲斂光、綠化美化環境的要求。
  適用于建造江河湖海、公路、鐵路、航道、礦山、水利等工程的護坡、護岸。有排水固結,抵抗沖刷之優點。更適用于易變形地質、膨脹土地質,以及植被恢復,還原生態和抗震減災等工程結構中。對一些特殊地段也尤為適用,如:①荒山野洼,亂石無土,難以管理的山坡段。②無水電,無石料的地區。③橋墩及其上、下游地段。④軟基地段。⑤沉降不均勻的山坡地段。⑥膨脹土地段。⑦一般邊坡等。
  鑒于梅溪經資源至龍勝二級公路河口至龍勝段特殊的地質條件和地質資源,該路段的路基防護設計采用了格賓網石籠擋土墻和石籠護墊護坡的設計,由于該路段山體陡峭,石籠護墊護坡施工要求較高,實際施工過程中僅采用了格賓網石籠擋土墻設計,石籠護墊護坡未能進入施工階段,在此也僅介紹格賓網石籠擋土墻的設計要點和施工要點。
  三、格賓網石籠擋土墻的設計和計算
  1、土壓力分析
  土方推力的計算可由以下簡易的推算方式取得;
  庫倫公式,在計算石籠擋土墻時最常被引用。此公式必須以土楔的平衡當基本條件。
  此一平衡相當穩定這是由于其摩擦力及泥土本身的重量間作用的結果。
  非粘土的計算方式為:Sa=1/2ΥtH2Ka(d=h/3)
  粘土計算方式為:Su=1/2ΥtH2Ka-2cH
  Ka為主動土壓力系數
  2、石籠結構與土壓力的關系
  如果承受強度Po的均布超載重,Sa和d的值則變為:
  Sa=1/2ΥtHKa(1+2Po/rt)d=H(H+3Po/Υt)
  就擋土墻而言,土壓力線和土墻背面之間的擦力角度等于ψ;而擋土墻背填土的斜度和水平線之間的角度為ε;擋土墻后方土壓力開始作用時土面的斜度為β,階梯式擋土墻在土方重力方面,假設開始作用時土面的傾斜可從擋土墻破壞表面和水平面所形成的角度β顯示出來。
  由于石籠為鋼絲網,具有加固結構,它可以有效的抗拒彎曲應力及剪力作用。因此,若擋土墻基底延伸,于擋土墻柱腳上泥土所加受的力量可增加結構的穩定性。但是其基底的延伸長不可超過擋土墻的高度。
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