開放型植生擋土墻的設計與應用

吳連英母國宏

(1.重慶市江津區交通委員會，重慶 402260; 2.重慶市江津區水務局，重慶 402260)

開放型植生擋土墻的設計與應用

吳連英1母國宏2

(1.重慶市江津區交通委員會，重慶 402260; 2.重慶市江津區水務局，重慶 402260)

結合自嵌式擋土墻的原理和設計方式，設計了一種開放型植生擋土墻，并對其結構尺寸、植物選擇、回填土選配等作了介紹，同時以具體工程為例，闡述了該擋土墻的設計方法，參數選取及施工技術，使擋土墻成為可持續的生態型支護措施。

擋土墻，植生，邊坡，設計

0 引言

擋土墻作為邊坡支護結構，廣泛應用在路堤或路塹邊坡。隨著公路建設和邊坡治理中生態、環保、可持續發展的理念增強，安全和穩定僅是邊坡治理的目的之一，環境恢復和生態重建成為了邊坡治理的主要方向。傳統的擋土墻，其封閉性限制了邊坡植物的生長，植被恢復困難，為了達到更好的護坡和效果，更好恢復邊坡植被，使擋土墻成為可持續的生態型支護措施，結合自嵌式擋土墻的原理和設計方式，設計一種開放型植生擋土墻［1-3］。

1 基本原理

采用自嵌式擋土墻形式，砌塊中間開孔，使墻后回填土與外界連通，選擇適當級配和營養成分的回填土，保證整個擋土墻結構的穩定和所選植物的成活和生長，回填土中分層埋入植物根、莖或適當植物種子，待擋土墻砌好后一定生長周期內，植物生長穩定，坡體植被恢復，擋土墻墻體、回填土、邊坡體達到整體穩定，無需養護和管理［4-6］。

2 開放型植生擋土墻設計

2.1 砌塊的結構

開放型植生擋土墻砌塊結構及安裝如圖1，圖2所示，砌塊主體高200 mm，后緣錯臺寬42.5 mm，高50 mm。

圖1 擋土墻砌塊形狀及尺寸圖

圖2 砌塊結構圖

后緣錯臺尺寸與砌塊整體高度決定墻體的傾角，本文設計角度為12°。

2.2 植物選擇

選擇繁殖能力強、耐性好，根系發達、生長迅速的多年生草本、藤本植物為主，以本土植物為宜。

2.3 回填土的選配

以保證邊坡穩定和所選植物生長為原則，適當的級配，確保整體穩定;足夠的養分、水分含量和透水、透氣性，保證植物生長。

3 工程應用

3.1 邊坡概況

邊坡約60 m長，10 m高，坡度約45°，屬巖質順層邊坡，整體處于穩定狀態，表層較破碎，無植被，雨天有滾石和表層塌滑現象(見圖3)。

3.2 擋土墻設計

墻體長60 m，高5 m，傾角12°;碎石帶與砌塊植生空相對，其間鋪壤土，并種植植物，待植物成活后與自嵌式擋墻融為一體，達到邊坡防護和景觀綠化的作用(見圖4)。

圖3 金佛山西坡旅游公路K 4+400m段邊坡

圖4 開放型植生擋墻景觀示意圖

擋土墻縱、橫剖面圖見圖5，土層及土工格柵參數表見表1。

圖5 擋墻縱、橫剖面圖

表1 擋墻土層及土工格柵參數表

3.3 基本參數

擋墻基本參數表見表2。

表2 基本參數表

3.4 擋土墻施工

1)基礎施工:基礎采用現澆混凝土結構，埋置深度約300 mm。

2)填料準備:選擇足量結構疏松、通透性能佳、富含腐殖質的壤土，拌入基肥，再拌入火土灰或谷糠灰，以利透氣。并對壤土進行消毒;選擇級配良好的碎石，備用。

3)植物準備:結合環境因素，選擇藤本月季作為植生植物，從藤本月季中幼齡母樹上選擇粗壯、飽滿、生長勢強、無病蟲害的1年～2年生春梢或當年生秋梢作插穗。

4)砌塊安裝及填土:砌塊錯位安裝，每間隔3層砌塊，鋪1層格柵(共8層)(見圖6)，每層砌塊安裝好后，鋪1層碎石、壤土，碎石與壤土間隔鋪設，壤土中埋入月季插條，插條生長端正對砌塊植生孔并出露1/3，然后進行夯實，碎石、壤土及插條交替間隔鋪設(見圖7)，最后1層不鋪設碎石。

圖6 安裝示意圖

圖7 插條、碎石帶、格柵布置圖

3.5 穩定性驗算［7］

1)抗滑穩定性驗算。抗滑安全系數:FSsid=Rs/Paext=3．46＞［FSsld］=1.5(安全)。

2)抗傾覆穩定驗算。傾覆力矩:MO(kN·m/m)=Paextyaext= 61.763;抗傾覆力矩:MR(kN·m/m)=MR/XR=873.779;抗傾覆安全系數:FSot=MR/MO=11．46＞［FSot］=2.00(安全)。

地基土所承受的垂直壓強:qa(kN/m2)=(WR+qLLβ)/B= 140.443。

地基承載力安全系數:FSbc=qcf/qa=2．7＞［FSbc］=2.00 (安全)。

4)格柵承載力驗算。第 n層格柵抗拉安全系數 FSto(n)= Ta/Tg(n)。如表3所示，第1層～第8層格柵抗拉安全系數均大于1(安全)。

表3 格柵內拉力及抗拉安全系數表

5)內部滑移驗算。分析在外部土壓力作用下沿著格柵的滑移，沿第 n層格柵網的抗滑穩定安全系數 FSsl(n)=(R's(n)+ Vu(n))/P'a(n)(見表4)，第1層～第8層格柵抗滑穩定安全系數均大于1.5(安全)。

表4 格柵抗滑穩定安全系數表

4 結論與討論

1)開放型植生擋土墻實現了墻后填土的坡體自身的綠化和植被恢復，將邊坡支護，景觀設計，邊坡生態恢復融為一體;

2)設計的擋土墻砌塊及整體結構，通過穩定性驗算，能達到整體和局部穩定;

3)擋土墻砌塊的最佳設計尺寸、傾角還需要根據邊坡的實際情況具體設計、驗證和優化;

4)回填土及邊坡中植物的選擇、種植和養護需要根據地質和環境條件具體分析。

［1］ 盧赫晉，秦 瑩.擋土墻設計［J］.黑龍江科技信息，2009 (20):294.

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［5］ 李孟軍，王長春.植物的向性運動及機理簡介［J］.生物學通報，2003，38(5):23-24.

［6］ 張崇浩.植物的向性運動［J］.生物學通報，1990(11):4-7.

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Design and application of open vegetative retaining wall

Wu Lianying1Mu Guohong2

(1．Transport Committee of Jiangjin District in Chongqing，Chongqing 402260，China; 2．Water Authority of Jiangjin District in Chongqing，Chongqing 402260，China)

Combining with self-interlocking retaining wall principles and design methods，designs open-style phytogenic retaining wall，introduces its structural size，plants selection and backfilling soilmatching，elaborates retainingwall designmethods，parameters election and construction technology by combining with specific engineering examples，so as tomake retaining wall become sustainable ecological supportmeasures.

retaining wall，phytogenic，slope，design

TU476.4

A

1009-6825(2015)29-0074-03

2015-08-09

吳連英(1982-)，女，工程師; 母國宏(1982-)，男，工程師