土工格栅加筋土生态护坡施工工法
1．前言
在以往输变电工程建设中，对于变电站高填方边坡的支护结构，多数采用重力式、支撑式、锚固式等支挡结构形式，这些支护结构在面对高填方边坡时，还需辅以坡率法处理，存在占地面积大、造价高、施工复杂、资源消耗大、适应地基变形性能差、与环境不协调等不足之处。湖南省送变电工程公司联合设计单位，以星沙500kV变电站工程为依托，开展科技创新研究，成功将土工格栅加筋土生态护坡这一新型支护技术应用于工程，该方案在合理解决高大填方边坡支护治理的同时，综合解决了传统支护方案的各种弊端，具有经济、生态环保、节约用地、节约资源、施工简单的优点。
应用过程中，我公司形成科技创新成果，获湖南省电力公司科技创新二等奖。同时，总结形成了土工格栅加筋土生态护坡施工工法。该工法已连续在后续项目中使用，施工工序简单，应用进展顺利，工艺质量可靠；加快了施工进度，缩短了工期；成型后的边坡结构稳定，坡面绿化率实现100%，边坡整体造型美观。取得了良好的经济社会效益。
2.工法特点
2.1 边坡可做得高且陡峭，最大高度可达40m以上，坡比1:0.4，即68.2°的坡角，可节约占地面积，减少土石方开挖量，减轻对环境的破坏。
2.2 可在边坡坡面植草，生态环保，美化环境。同时，本工法创新改进采用草种预拌同步回填施工技术，在袋装土中同步植入草种，边坡与绿化同步施工，化解了高边坡部位后期绿化施工存在的安全风险。
2.3 支护结构以塑料格栅作为拉筋，以场平回填土方作为填充料，填充料可就地取材，施工便捷。与传统支护结构需要大量消耗钢材、砂石水泥、模板、木材、块石、水等资源的形相比，资源消耗更低，工序更为单一简化。
2.4 分层格栅之间通过连接棒搭接，实现足强度连接，工艺简单重复，可快速施工，加速施工进度，施工工期更短。
2.5 可大面积采用机械作业，机械化程度高，在人力资源更为紧缺的今天，可有效化解人力资源紧缺的问题。
2.6 综合采用了体内外排水的双重措施，体外排水措施为：在坡脚地面设置混凝土防水层和导水沟，将集水导离墙外，防止地表径流渗入墙体内部。体内排水措施为：坡背后及平层面设置300mm厚碎石排水垫层。这一综合排水方法施工简单经济，可就地取材。消除了地下水及入渗水给护坡带来的负面效应，增加了结构的安全可靠性。
2.7 改进了格栅张拉工具，采用以电子拉力计辅助双钩紧线器对格栅进行张拉的方式，实现张拉力度的可控量化，提高了工艺质量。
在公路、铁路及水利工程领域应用的加筋土护坡案例中，对加筋施工的张拉工艺以张拉梁来实施，存在张拉效果差、张拉力度不可控的缺点，本工法通过改进应用收线器结合拉力计确定张拉值的方式对格栅张拉力度进行控制，提高了格栅张拉质量。现场对土工格栅进行张拉试验，当格栅张拉力控制在1.96kN时，格栅张紧平顺，无皱褶，反包部位格栅贴合良好，达到质量技术要求。
3.适用范围
本工法适用于输变电工程站址高填方边坡部位土工格栅加筋土生态护坡的施工。
4.工艺原理
土工格栅加筋土生态护坡是以单向塑料土工格栅作为拉筋，以土为填充料，通过在回填土中分层植入土工格栅组成复合土体，作为变电站（换流站）高填方坡支护。土工格栅具有较高的抗拉强度，其连续的网状结构，使其能均匀地加固土体，增强土与加筋材料之间摩擦作用，使加筋土形成稳定的整体复合结构；土工格栅具有优异的耐久性、耐腐蚀性和良好的温度适应性能，应用周期长，满足永久性工程需要。在边坡面层袋装土中植入草种植被，待生长成型后，对变电站坡面防护和生态环保均有显著成效。
图4.1 土工格栅加筋土生态边坡坡面详图
1-单向塑料土工格栅，2-麻袋袋装土， 3-格栅连接棒，4-填土压实层
如上图所示：
4.1 ①为单向塑料（HDPE）土工格栅材料，标准幅宽1.33m。根据选型受力计算，格栅朝向护坡内侧按预定长度经张拉后平铺固定，护坡外侧预留≥1.6m反包及搭接长度。格栅平铺部位临时固定方式可采用120mm长￠8“U”型钢筋或250mm长竹签按0.7m的间距呈梅花状钉紧锚固。
4.2 ②采用60×80cm的麻袋内装预拌草种的根植土。预拌草种选择耐干旱、根系发达品种。草籽用量为每立方根植土40g，草籽与肥料按1:2比例拌合后，分层撒布在预先准备好的根植土中，经搅拌均匀后装袋。袋装土沿边坡纵向砌筑四层，砌筑时要求上下层交错搭接，经拍平整理后总高度控制在400mm内。
4.3 ③格栅搭接连接棒，预留的下层格栅在袋装土填砌到位后，向上翻转反包，即通过“C”型包裹并与上层铺设的格栅通过连接棒进行搭接，通过对上层格栅末端的张拉工序形成整体连锁效应。
4.4 ④为场平填土压实层：即按照场平回填土压实技术要求，对张拉锚固后的格栅铺设区进行分层铺土压实。压实密实度参数达到要求后，即可实施上层格栅的铺设工序。
4.5 按照预定的坡度，重复（1）~（4）工序，直至垒砌至边坡预定高度，即可实现边坡成型。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1 施工工艺流程
图5.1-1 工艺流程图
5.2 操作要点
5.2.1 测量定位
（1）根据设计图纸数据，计算出土工格栅加筋土护坡上边坡线的转角坐标点，利用全站仪或GPS定位仪在现场定位放样；
（2）沿放样灰线，间隔5m对地形高程进行实地测量；
（3）计算出实际地形高程与上边坡线理论高程之间的高差，乘以边坡坡度，得出下坡线坡脚的外向延伸距离，将延伸点纵向连线即为起坡线位置。
（4）重复步骤③，反复对起坡线进行校正，直至地形平缓、外向延伸无明显高差为准。
（5）在最终校准的起坡线上整体外延1.5m工作面，作为基础开挖线，标定桩位，并施以灰线标记，作为开挖的标志。
（6）同一护坡面、不同高程点多处同时作业时，要对不同作业点之间的轴线位置进行核对校正。
5.2.2 基槽开挖
（1）以推土机配合反铲挖掘机等大型土石方机械对格栅护坡地基进行基槽的开挖。
（2）基槽开挖宽度需满足格栅铺设长度。将施工范围内的基底软弱土层挖除，开挖深度≥1m并进入设计要求的地基持力层，即：以满足第一层土工格栅铺设长度和承载力要求为准。
（3）基槽在纵向标高变化处按1：2高宽比做阶梯式过渡，如图5.2.2所示。
（4）基槽开挖后，对基底面进行平整处理，要求基底平整度≤15mm，基底坡度≤5%。
图5.2.2 基槽开挖现场实列
5.2.3 格栅铺设
（1）立坡度尺
基坑开挖平整后，利用先前测量校准后的起坡线数据进行二次测量定位，在起坡线上每间隔15m及护坡坡转角处立坡度尺兼皮数杆，作为格栅护坡砌筑竖向标高与坡度的控制依据。格栅实施过程中，每升高2m，要对坡度尺重新核准校正。坡度尺设置如图5.2.3-1所示。
