植生型自嵌式挡土块技术研究与工程应用
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摘要:植生型自嵌式挡土结构外观漂亮、柔性好、对地基承载力要求低、工厂生产、现场安装规范简单，具有很好的生态效果，且克服了传统的条石、干砌石、现浇混凝土式挡土结构体积大、对地基承载力要求高等缺点，被越来越多的用于河流、湖泊边坡治理及防护工程。本文结合松潘县岷江川主寺河道生态护岸工程植生型挡墙施工经验，重点介绍挡土块技术研究及工程应用，具有一定的参考和借鉴意义。
关键词: 植生型；自嵌式；挡土块；生态环保
中图分类号：B845 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
5．12 汶川大地震举国震惊，对灾区造成了重大的生命和财产损失。川主寺镇地处灾区，其基础设施与旅游经济受到了很大影响，岷江川主寺河段生态护岸工程是安徽省对口援建松潘唯一的综合性水利项目。本次治理岷江川主寺河段，从一心桥至下游污水处理厂长为 3.77km，岸线总长7.54 km，植生型自嵌式景观挡墙主要分布在：左岸桩号1+920～3+060、右岸桩号2+230～2+430、右岸桩号2+770～2+950等河段，岸线水平投影长度1.52km。
植生型自嵌式混凝土挡土块是一种植物能直接在其中生长的生态友好型混凝土预制件，是一种将植物引入到混凝土结构中的新技术，同时也是建设部重点推广的10项新技术之一。通过预制块嵌锁孔巧妙的设计及工字型的码砌方式，利用尼龙棒使预制块上、下、左、右形成互锁，提高了整个墙体的整体性。植生型混凝土块预制块砌筑而成的自嵌式植生挡土墙具有施工简单、造型美观、色彩丰富、整体性好的特点。这种挡土墙以多孔混凝土预制块为基本构架，内部是一定比例的连通孔隙，为混凝土表面的绿色植物提供根部生长、吸取养分的空间。其基本构造主要由多孔混凝土骨架、保水填充材料、表面土等组成。近年来，自嵌式植生挡土墙在水利工程、交通工程及市政工程等多个工程领域都有广泛的应用。
2 项目技术研究
2.1项目技术方案
自嵌式植生挡土墙，由植生型挡土块、塑胶棒、加筋材料、滤水填料和土体组成。独特的后缘设计使得墙体砌筑成了简单的“堆码”，楔形结构可形成任意曲线墙体，植生型自嵌式景观挡墙式护岸是在自嵌式挡墙的侧面空隙中种植植物，形成植物外挂，形成景观，达到建筑与环境的协调，具有传统钢筋混凝土或毛石挡土墙无法比拟的环境装饰效果。
根据国内外同类产品比较，本项目技术研究主要方案如下：
1、砌块前部没有孔洞和转角，形成不了植生所需的孔隙；
2、同类产品采用特殊设备生产，造价较高，生产效率低，起锚固作用的4小孔，是上下一样大，而在阿坝州地区，不易引进其设备。经过多次研究设计，决定把4小孔设计为上大下小，这样就满足一般砌块设备加工生产，形成了产业化。
2.2 技术创新
植生型挡土块为一块体，块体前或后端部的表面设有凸出其上的凸缘，凸缘长度与其所在的端部的长度相同，或凸缘沿其所在的端部长度方向分段设置，块体中部开有中孔，块体上在中孔两侧各开有两个沿块体前后方向排列且远离凸缘的小孔，中孔同侧的前、后小孔之间的垂直距离和凸缘的宽度相同，块体上与凸缘相对的另一端部中段开有对应于中孔和四个小孔的端孔，端孔面积等于或略小于中孔面积。
2.3 技术研究内容
砌块基本尺寸：400mm×300mm×150mm（长×宽×高），具体细部尺寸见图1，植生孔A回填土壤种植水生植物，B孔填级配碎石。橡胶棒插孔外侧小孔D孔径为20mm，内侧小孔C孔径为25mm。橡胶棒为10mm，施工时橡胶棒通过上一级块体的20mm孔径插入到下一级块体的25mm的小孔（图1）。
图1 挡土块规格尺寸图
3 施工工艺流程及操作要点
3.1 施工工艺流程
植生型自嵌式挡土墙施工工艺流程（图2）。
图2 施工工艺流程框图
3.2 操作要点
3.2.1挡墙基槽的开挖或整理
挡墙基槽根据开挖深度采用机械或人工进行开挖整理，在进行开挖整理时要随时对开挖高程进行控制，清除表面的松土，对有填方段的墙基础，回填要按要求进行夯实。
3.2.2碎石垫层摊铺
开挖好的基槽经验收后要及时进行碎石垫层的施工，碎石的粒径控制在10－30mm，碎石垫层的厚度、宽度、及表面的平整度要满足设计的要求。
3.2.3垫层混凝土浇筑
垫层混凝土顶面高程和表面平整的控制是墙体质量控制的第一步。在进行垫层混凝土浇筑时要对侧面模板的顶高程进行返复校核，在确无误后方可进行混凝土的浇筑。混凝土振捣后要及时用靠尺对混凝土的平整度进行检查，平整度满足要求后对混凝土表面进行拉毛处理，拉毛的方向要与底板轴线的方向一致。
3.2.4墙体码砌
底板混凝土强度达到设计值75%后，即可进行墙体的码砌，码砌前要对墙体中心线进行恢复，由中心线推算出墙体的外边线，作为码放第一层预制块的基准线。块与块间接缝要紧密，平面不得有错台，对局部有错台的要用1:3水泥砂浆在砌块底部将砌块垫平。预制块在码放前要进行选料，缺边、掉拐、表面不平的一律不得使用。上、下层预制块采用工字缝码放，通过尼龙棒的连接使预制块上、下、左、右形成互锁结构。
3.2.5尼龙棒安装
在码放完第一层墙体预制块后，将尼龙棒插入第一层预制块的后排孔中，尼龙棒插入时要垂直于预制块表面，以便于第二层预制块的安装。在进行第二层预制块安装时，直接将预制块的前排孔套入到第一层的尼龙棒上即可。但要注意的是预制要成“工”字缝摆放，使预制块的上、下层，左、右块得到锚固。尼龙棒的长度要略小于两块预制块的厚度，不至于影响下一层预制块码放的平整度。尼龙棒插孔13前排小孔孔径为20mm，后排小孔孔径为25mm。尼龙棒直径为15mm，尼龙棒由上一级块体的20mm孔径插入到下一级块体的25mm的小孔中。
3.2.6土工格栅铺设
铺设土工格栅前要将墙后回填土整理到与本层的预制块一平，将预制块表面土块、混凝土渣，保证预制块表面的平整。将土工格栅垂直墙轴线方向平地铺在墙后回填上，搭在预制块上的长度要保证在插入尼龙棒时能穿过土工格栅的方孔，确保土工格栅对墙体拉力。为了保证整个墙体水平缝的一致，垂直墙轴线的填土工格栅不得有搭接。在墙后回填土时，机械设备不得对已铺好土工有拖拽，以免对墙体产生破坏。
3.2.7反滤层铺设
自嵌式植型生型挡土墙的一个重要特点是可以实现墙前水体可以和墙后水体的交换，为了保证在水体交换时带走墙后回填土，在回填土与预制块墙体间增加30cm宽的反滤层，反滤层由返滤料的土工布组成。反滤料为粒径在10－30mm级配均匀的砂粒。反滤料随着墙体的升高逐层摊铺。土工布设置在反滤料和墙后填土之间。为保证土工格栅和墙体之间的拉结，土工布根据每层土工格栅的间距分层设置，土工布的在垂直墙轴线方向要压进行填土中30cm，土工布纵向搭接不小于30cm。
3.2.8压顶
为了使用墙体达到美观坚固的效果，在墙体顶部设置现浇混凝土压顶。使用混凝土压顶时每20m做一道沉降缝，缝宽2cm ，缝内填塞泡沫板，在浇筑混凝土压顶时砼用平板振动器振捣，表面收光。
4 结论
松潘川主寺河段生态护岸工程部分河段应用了植生型自嵌式挡土块进行施工。自嵌式景观挡墙将砌体与填土通过土工格栅连成整体，有效地解决了沿河护岸崩塌，达到了河岸整治的目的，保障了人民生命和财产安全。不仅如此，自嵌式砌块通过单个砌体一层层错开码砌，挡墙结构外观漂亮，与环境协调性好，挡土块的端孔及各层中相邻挡土块之间的间隙形成了若干竖直方向的孔槽，孔槽内加入营养土后可种植植物，形成植物外挂，既使得挡土墙稳定、抗冲击，又使得挡土墙具有良好的生态植生效果。
参考文献
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