摘要：本文結(jié)合中南地區(qū)自然、地理、氣候情況以及工程特點(diǎn)，借鑒相關(guān)領(lǐng)域成熟的生態(tài)防護(hù)做法，對(duì)建筑邊坡防護(hù)體系中的擋土墻的新做法進(jìn)行分析和探討，以期對(duì)建筑邊坡的防護(hù)體系的革新有一定的促進(jìn)作用。
　　關(guān)鍵詞：擋土墻技術(shù)；建筑基地；防護(hù)
　　前言
　　擋土墻不但要很好的排水，又要很好地保土；既要形成生態(tài)化結(jié)構(gòu)，又要安全可靠，這是個(gè)相互制約的矛盾，也正是生態(tài)擋土墻的研究任務(wù)。工程建設(shè)邊坡防護(hù)措施中經(jīng)常使用擋土結(jié)構(gòu)，其中重力式擋土墻使用最為廣泛，主要是砌石或混凝土結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)在滿足安全可靠性的要求后，往往很難實(shí)現(xiàn)綠化生態(tài)目標(biāo)。
　　1當(dāng)前新型擋土墻的研究成果及發(fā)展趨勢(shì)
　　傳統(tǒng)工程類擋土墻，如漿砌塊石擋土墻、現(xiàn)澆混凝土或預(yù)制混凝土擋墻，對(duì)水的交換幾乎是完全阻隔的，墻背填土主要通過少量泄水孔與外界交換水分。擋墻本身和土壤處于相對(duì)獨(dú)立的狀態(tài)，除了簡(jiǎn)單的應(yīng)力關(guān)系之外，沒有形成“水交互”共同體。新型擋土墻正是以這一點(diǎn)為突破口，在防水方式上不是簡(jiǎn)單的堵和泄，而是將墻體本身和土壤形成穩(wěn)定的力學(xué)共同體，通過獨(dú)特的設(shè)計(jì)讓水在墻體和土壤之間自由滲透、循環(huán)，當(dāng)然這一切都是在保證擋墻穩(wěn)定的前提下進(jìn)行的。變“堵”為“疏”應(yīng)該是擋土墻的發(fā)展方向，這也使擋土墻同時(shí)具有了生態(tài)學(xué)意義。和傳統(tǒng)重力式擋土墻相比，新型擋土墻最大的區(qū)別就是材料更新、結(jié)構(gòu)更優(yōu)化、受力更合理。新型擋土墻本質(zhì)上是一種柔性結(jié)構(gòu)的重力式擋土墻，它主要通過各種擋土塊之間的無砂漿或其他固結(jié)措施的聯(lián)結(jié)而組成穩(wěn)定的整體，抵抗土側(cè)壓力。它可以承受較大的位移而不至于失穩(wěn)破壞，對(duì)小規(guī)模的基礎(chǔ)沉陷或短暫的非常荷載組合（如地震、高地下水位等）具有高度的適應(yīng)能力。
　　2新型擋土墻與傳統(tǒng)意義上的擋土墻的比較
　　新型擋土墻又稱為“生態(tài)景觀擋土墻”，與傳統(tǒng)的砌石重力式擋土墻、混凝土擋土墻等結(jié)構(gòu)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
　　(1)擋土結(jié)構(gòu)本身重量輕
　　通過在預(yù)制混凝土塊上留孔等方法，塊體的表現(xiàn)重度控制在18KN/m3~20KN/m3之間，比巖石和現(xiàn)澆混凝土的重度低，基本接近土壤的重度。
　　(2)砌塊體之間相互咬合聯(lián)結(jié)
　　砌塊間通過退臺(tái)、榫接等方式具有自鎖作用，增加了接觸面的抗剪強(qiáng)度，從而提高了承擔(dān)土壓力的能力。
　　(3)砌塊與墻后填土形成整體關(guān)系
　　通過墻體和墻后填土中分層鋪設(shè)的土工格柵，使砌塊與墻后填土形成整體結(jié)構(gòu)，改善了擋土結(jié)構(gòu)受力特性。
　　(4)生態(tài)景觀擋土墻采用干砌施工，屬于柔性結(jié)構(gòu)
　　能夠通過適應(yīng)變形來釋放、消減土壓力，不需設(shè)置變形縫。
　　(5)顏色和外形可以變換，景觀性很強(qiáng)
　　砌塊外觀必要時(shí)可以使用顏色、仿石、各種圖案等景觀形態(tài)，色彩可以根據(jù)工程整體自然環(huán)境效果調(diào)色，可以營(yíng)造豐富多變的色彩擋土墻。
　　(6)砌塊間排水方式更自由，填土和砌塊間的排水通道暢通。
　　(7)施工簡(jiǎn)單，施工速度快
　　即使在雨季也能施工，可大大縮短工期，降低造價(jià)。
　　3自嵌式植生擋土墻
　　自嵌式植生擋土墻是從加筋土擋土墻延伸出的一種新型復(fù)合結(jié)構(gòu)物，由自嵌式植生擋土塊（魚巢磚）、加筋材料（土工格柵）、濾水填料和墻后土體及基礎(chǔ)五部分組成。自嵌式植生擋土結(jié)構(gòu)是依靠自嵌式擋土塊干壘而形成的柔性擋土結(jié)構(gòu)，主要依靠自嵌式擋土塊塊體自重來抵抗動(dòng)靜荷載，將外部應(yīng)力化整為零，達(dá)到穩(wěn)定的作用。此結(jié)構(gòu)無需砂漿、混凝土施工，依靠帶有凸緣的塊與塊之間嵌鎖作用和自身重量來防止滑動(dòng)傾覆。擋土塊和水平分層布置拉接網(wǎng)片構(gòu)成加筋擋土墻，土體中的拉接網(wǎng)片使塊體擋土墻與土體成為一個(gè)整體，從而加大了墻身寬度和重量。這樣，砌塊和加筋土共同作用相當(dāng)于重力式擋土墻抵抗土壓力和頂部荷載等的破壞作用。
　　
　　圖1自嵌式擋土墻擋土塊
　　自嵌式植生擋土塊（見圖1）因其后緣槽口的存在自然形成12°的坡度，使墻體重心偏內(nèi)，增加墻體在側(cè)向土壓力作用下的抗傾覆能力。具有良好的耐腐蝕性、耐水性和抗凍性，適于各種鄰水工程；結(jié)構(gòu)上，它是柔性重力式結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)較大的整體沉降和一定程度的不均勻沉降，允許塊體微小的位移。比較各種類型混凝土護(hù)岸，它的適應(yīng)性更強(qiáng)；從水力學(xué)角度，采用墻身和墻趾同時(shí)排水的干壘擋土墻排水結(jié)構(gòu)，比較傳統(tǒng)的磚石結(jié)構(gòu)，自嵌式植生擋土墻系統(tǒng)排水效果更好，墻體水壓力較小，穩(wěn)定性更好。
　　4生態(tài)袋擋土墻
　　4.1綜述及使用范圍
　　用柔性生態(tài)邊坡工程系統(tǒng)構(gòu)筑的生態(tài)擋土墻，基礎(chǔ)建設(shè)和坡面綠化融為一體，同步施工，工期短，坡體堅(jiān)固。隨著后期植物的根系向土壤中扎根，猶如無數(shù)根錨桿使得邊坡的穩(wěn)定性愈加堅(jiān)固，形成永久穩(wěn)固的擋土墻系統(tǒng)；可以涵養(yǎng)水源，減少水土流失，凈化空氣，保護(hù)生態(tài)，美化環(huán)境，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，是邊坡防護(hù)建設(shè)、治理和綠化的一種趨勢(shì)性代表性工程系統(tǒng)，代表著邊坡建設(shè)、治理和綠化的發(fā)展方向。
　　憑借其獨(dú)特的受力結(jié)構(gòu)，生態(tài)袋技術(shù)把生態(tài)邊坡和工程基礎(chǔ)緊密相連，把無限土改性成剪切應(yīng)力強(qiáng)大的有限土，實(shí)現(xiàn)了在0度和90度之間選擇工程邊坡坡度的自由。不僅減少了面積，而且在施工結(jié)束后，無需或大大減少了維護(hù)費(fèi)用，可以降低10~30%的工程總造價(jià)。生態(tài)袋技術(shù)不僅可以作為擋土墻使用，還可以用做大面積的護(hù)坡坡面覆蓋材料。可廣泛應(yīng)用于建筑、道路等邊坡的建設(shè)、治理和綠化中，以及屋頂綠化、城市園林建設(shè)等領(lǐng)域。
　　4.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　生態(tài)袋擋土墻是將生態(tài)袋單體砌合聯(lián)結(jié)成一個(gè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體支擋結(jié)構(gòu)。由具備特殊功能及特定技術(shù)參數(shù)要求的結(jié)構(gòu)組件構(gòu)成，組件主要包括：生態(tài)袋、扎口帶、縫袋線及滿足多向排水功能與強(qiáng)度要求的網(wǎng)肋型聯(lián)結(jié)扣等。生態(tài)袋通過網(wǎng)肋型聯(lián)結(jié)扣單體砌合聯(lián)結(jié)成的整體護(hù)坡結(jié)構(gòu)（如圖2）。在構(gòu)筑較陡的回填土邊坡時(shí)，一般將三維排水聯(lián)結(jié)扣和土工格柵結(jié)合使用，加強(qiáng)土體穩(wěn)定性（如圖3）。
　　
　　圖2生態(tài)袋擋土墻結(jié)構(gòu)示意圖
　　
　　圖3生態(tài)袋與土工格柵搭配使用示意圖
　　5新型擋土墻技術(shù)在建筑基地防護(hù)中的應(yīng)用分析
　　前面分析的兩種新型擋土墻在本質(zhì)上應(yīng)該還是屬于重力式擋土墻范疇，但是它的設(shè)計(jì)過程中更多的融入了生態(tài)理念，在結(jié)構(gòu)上一改過去的傳統(tǒng)思路，采用化整為零、變剛為柔的途徑。它不僅具備的環(huán)境友好、穩(wěn)定、柔性構(gòu)造等優(yōu)點(diǎn)，另外還可以解決軟土、淤泥質(zhì)土等特殊地質(zhì)條件下承載力不足帶來的相關(guān)問題，以及在邊坡上修建擋土墻而帶來的相關(guān)穩(wěn)定性問題。傳統(tǒng)擋土墻是通過加大地基承載力來承載墻身的重量，新型擋土墻則是減輕擋土墻墻身的重量來適應(yīng)地基承載力，不僅提高了施工速度，也節(jié)約了很多復(fù)雜地基處理成本。
　　5.1發(fā)展新型擋土墻的現(xiàn)實(shí)性和必要性
　　(1)有利于節(jié)省資金
　　隨著建筑規(guī)模的擴(kuò)大，基地防護(hù)的費(fèi)用也在逐年增加。采用混凝土擋墻施工，隨著時(shí)間的推移，會(huì)出現(xiàn)混凝土老化、開裂、小孔蟻化而成為安全隱患，不得不重新加固。與混凝土擋墻不同的是，結(jié)合植被的新型擋墻隨著時(shí)間的推移，植被的根系將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，更加牢固的吸附著土壤，使擋墻的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高；在擋墻的表面形成牢固而致密的綠籬帶，使之成為綠色長(zhǎng)城、生態(tài)屏障。
　　(2)有利于可持續(xù)發(fā)展
　　擋土墻發(fā)生事故，多半是由于墻后回填土或透水層排水不暢而引起的。新型擋土墻采用干壘形式，擋土塊是透水的，這就緩解了墻后排水裝置外的水荷載對(duì)墻面板的壓力，增加了墻體的安全性，非常適合南方地區(qū)多雨而又地質(zhì)條件復(fù)雜的情況。
　　總之，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，合理的運(yùn)用新型擋墻防護(hù)，可以防止水土流失，維持土體穩(wěn)定，并且有利于坡面的生態(tài)恢復(fù)。
　　5.2在建筑基地防護(hù)中的使用原則
　　(1)安全性原則
　　防護(hù)必須貫徹建筑設(shè)計(jì)中的安全原則，在影響建筑安全的關(guān)鍵性部位使用新型擋土墻尤其要慎重，避免防護(hù)功能缺失后造成重大生命財(cái)產(chǎn)損失。邊坡自身穩(wěn)定性不足的情況下，只有采取強(qiáng)制工程措施進(jìn)行防護(hù)；對(duì)土體穩(wěn)定的邊坡和景觀邊坡的擋土墻選擇新型擋土墻必須經(jīng)過實(shí)際條件下的應(yīng)力驗(yàn)算和合理設(shè)計(jì)，對(duì)土工格柵的強(qiáng)度、抗拔性、抗滑動(dòng)穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算及基底應(yīng)力計(jì)算很重要。
　　(2)經(jīng)濟(jì)性原則
　　新型擋土墻對(duì)施工條件、施工設(shè)備要求不高，輔助材料可以就地取材。工人的工作量比傳統(tǒng)擋土墻要小很多，所以施工的人工費(fèi)支出較少；工人很容易掌握技術(shù)要領(lǐng)，施工速度快，對(duì)工程成本的控制空間較大。對(duì)建筑防護(hù)中的小型擋土墻有很大的適用性。
　　(3)生態(tài)價(jià)值原則
　　新型擋土墻是綠色環(huán)保工程，施工過程中幾乎不用使用水泥和鋼筋，生態(tài)效益很明顯，特別有利于建筑小環(huán)境營(yíng)造。
　　5.3實(shí)際應(yīng)用中的幾點(diǎn)考慮
　　(1)土工格柵的腐蝕
　　新型擋土墻中的土工格柵主要成分大多玻璃纖維材料，加筋帶的腐蝕是實(shí)際使用過程中必須考慮的問題。目前常規(guī)的工廠化處理方法有：浸PVC法和浸瀝青法。現(xiàn)場(chǎng)處理方法有：控制填土質(zhì)量法、柔性防腐層法。無論什么方法處理都要考慮到紫外線不能長(zhǎng)期直接照射。
　　(2)填土夯實(shí)密度
　　如果填土的夯實(shí)密度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，可能產(chǎn)生填土下沉，這會(huì)對(duì)土工格柵及自嵌式擋土塊帶來不必要的變形和受力狀況的改變，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)，填土質(zhì)量的好壞，將引起土壤的物理化學(xué)性能發(fā)生改變，直接影響設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。特別是對(duì)粘性土，應(yīng)考慮其最佳含水量。當(dāng)含水量適當(dāng)時(shí)，夯實(shí)是不困難的。
　　(3)地基及填土邊坡
　　雖然新型擋土墻對(duì)地基承載力要求不高，但當(dāng)復(fù)合土體下的原狀地基承載力不能滿足要求時(shí)，就應(yīng)進(jìn)行地基處理和設(shè)計(jì)。常用方法有：換填、加大基礎(chǔ)的高度和寬度、加筋地基、強(qiáng)夯處理、樁基等。設(shè)計(jì)擋土墻時(shí)，不僅內(nèi)部穩(wěn)定性的計(jì)算必須得到保證，還必須慎重考慮土體穩(wěn)定、填土邊坡和基礎(chǔ)安全，以確保擋土墻結(jié)構(gòu)的正常使用。
　　(4)地基及反濾層水
　　在擋土墻工程中，應(yīng)注意地表排水、地下排水系統(tǒng)和護(hù)腳的設(shè)計(jì)，使地基經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定的狀態(tài)。擋土墻的反濾層起到多種作用，不僅使復(fù)合土體中的水能及時(shí)排出，同時(shí)也加大塊與塊之間的摩擦力和適應(yīng)水位驟降等變化。
　　(5)沉降縫與伸縮縫
　　由于自嵌式景觀擋土墻一般裸露于室外，溫差的變化、地基的沉降、收縮和膨脹，將引起結(jié)構(gòu)變形，從而影響工程的使用年限，實(shí)際中應(yīng)注意基礎(chǔ)沉降縫與壓頂伸縮縫的設(shè)置。土質(zhì)地基為10米設(shè)計(jì)一道，巖石地基可適當(dāng)增大。同時(shí)，其縫寬度應(yīng)控制為1~2厘米。可采用瀝青板、軟木板或?yàn)r青麻絮等填塞。新型擋土墻為柔性結(jié)構(gòu)，因此有利于地基沉降的應(yīng)力釋放。
　　結(jié)束語(yǔ)
　　本文主要探討和研究建筑邊坡防護(hù)中的擋土墻技術(shù)，在總結(jié)新型擋土墻發(fā)展新趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，對(duì)自嵌式植生擋土墻和生態(tài)袋擋土墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和防護(hù)機(jī)理進(jìn)行了分析，提出了適合建筑防護(hù)的新型生態(tài)擋土墻形式，并分析了新型擋土墻在建筑基地防護(hù)中的使用原則和實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題。
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