談TBS植草（灌）護(hù)坡技術(shù)在城市道路工程中的應(yīng)用

池金構(gòu) （福建省東南建筑設(shè)計(jì)院，福建 三明 365000）

0 前言

近年來，我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施工程越來越多，尤其是城市道路工程。在城市道路工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到開挖山體而形成的路塹巖質(zhì)邊坡，而且有的邊坡臨近建筑主體。在這種情況下，既要保證邊坡的安全穩(wěn)定又要考慮邊坡的綠化美觀，同時(shí)還要考慮邊坡工程的經(jīng)濟(jì)性，一個(gè)有效辦法就是運(yùn)用植被綠化護(hù)坡技術(shù)，而TBS植草（灌）護(hù)坡技術(shù)就是當(dāng)前應(yīng)用較多的一種植被綠化護(hù)坡形式。TBS植草（灌）護(hù)坡又稱厚層基材噴射植被護(hù)坡，它是指采用干式或者濕式混凝土噴射機(jī)把基材與植被種子的混合物按照設(shè)計(jì)厚度均勻噴射到需防護(hù)的工程坡面的生態(tài)防護(hù)技術(shù)。目標(biāo)物種群落以草本為主時(shí)，只噴播草籽；當(dāng)目標(biāo)物種群落以灌木為主時(shí)，采用草籽混合灌木籽噴播。當(dāng)邊坡需要加強(qiáng)邊坡淺表層穩(wěn)定時(shí)，采用系統(tǒng)錨桿加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定。

本文以三明市中小學(xué)生示范性綜合實(shí)踐基地生態(tài)實(shí)踐樓處路塹邊坡防護(hù)工程為實(shí)例，介紹了TBS植草（灌）護(hù)坡在城市道路作為路塹巖質(zhì)邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

1 案例分析

1.1 工程概況

本工程位于三明市巖前鎮(zhèn)的三明市示范性綜合實(shí)踐基地園區(qū)內(nèi)。因基地園區(qū)主干道開挖山體施工而形成的路塹邊坡,坡面裸露,經(jīng)雨水的長(zhǎng)期沖刷，現(xiàn)已出現(xiàn)張拉裂縫，隨時(shí)有下滑的可能性,必須進(jìn)行防護(hù)治理。本次設(shè)計(jì)邊坡支護(hù)長(zhǎng)度約為79m,支護(hù)高度為7.0m。本邊坡為永久性邊坡，抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。本邊坡按安全等級(jí)劃分屬于一級(jí)邊坡，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。

1.2 地層分布及地下水情況

道路邊坡設(shè)計(jì)首先應(yīng)了解其相應(yīng)的地質(zhì)情況，如地下有無空洞、有無地下水等。其次還應(yīng)要求地勘提供土體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。

根據(jù)地勘資料，邊坡開挖范圍內(nèi)土層主體為粉質(zhì)黏土、粉砂巖殘積粘性土、殘積砂質(zhì)粘性土、砂土狀/碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、中風(fēng)化粉砂巖、砂土狀/碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖。場(chǎng)地地下水按其埋藏條件和性質(zhì)主要為孔隙潛水、基巖裂隙水。

1.3 提出邊坡防護(hù)方案

根據(jù)上述條件，提出以下3種防護(hù)方案：仰斜式擋土墻、掛網(wǎng)錨噴防護(hù)和TBS植草（灌）防護(hù)。

方案一，采用仰斜式擋土墻防護(hù)。取典型斷面分析，按人行道邊線外1.8m為墻腳定位線，墻腳外1m布置0.4m×0.4m矩形蓋板溝。仰斜式擋墻外露高7m，基礎(chǔ)埋深1.0m。根據(jù)地勘資料和巖土參數(shù)，擋墻基礎(chǔ)落于碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，滿足計(jì)算要求的地基容許承載力不低于200kPa的設(shè)計(jì)要求。此方案需要削坡土方2686m2（挖方綜合單價(jià)按15元/m2），需C20片石混凝土擋土墻1343m2（綜合單價(jià)按400元/m2），此方案邊坡防護(hù)共需造價(jià)約57.7萬元。

方案二，采用掛網(wǎng)錨噴防護(hù)。根據(jù)地勘資料和巖土參數(shù)，掛網(wǎng)錨噴坡面采用C20混凝土噴射，鋼筋網(wǎng)片為12@200×200，錨桿采用25mm鋼筋，長(zhǎng)度為8m，2m×2m梅花型布置，坡面設(shè)計(jì)坡率為1∶0.75。此方案需要削坡土方2370m（挖方綜合單價(jià)按15元/m2），邊坡防護(hù)面積691m2（綜合單價(jià)按250元/m2），此方案邊坡防護(hù)共需造價(jià)約20.8萬元。

方案三，采用TBS植草（灌）防護(hù)。本工程巖質(zhì)坡面裸露,巖質(zhì)坡面蓄水能力差、土壤貧瘠,邊坡表層存在一定程度的碎落石,無法保證植被長(zhǎng)期生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，且邊坡較高,也不宜采用掛三維網(wǎng)植草，而TBS植草（灌）防護(hù)正適用于此邊坡中的巖質(zhì)。植物種子根據(jù)恢復(fù)自然景觀、人文景觀以及“人造景觀、美化環(huán)境和生態(tài)工程”的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行擇優(yōu)選取，被選擇植物應(yīng)地上部分較矮，根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)迅速，能在短期內(nèi)覆蓋坡面。根據(jù)地勘資料和巖土參數(shù)，TBS植草（灌）防護(hù)坡面設(shè)計(jì)坡率為1∶1.25。此方案需要挖方3286m2（挖方綜合單價(jià)按15元/m2），邊坡防護(hù)面積885m2（綜合單價(jià)按122元/m2），此方案邊坡防護(hù)共需造價(jià)約15.7萬元。

方案三典型斷面圖

1.4 邊坡防護(hù)方案比選，選定最佳方案

通過以下四個(gè)方面對(duì)上述的3個(gè)方案進(jìn)行分析比選：

①邊坡防護(hù)形式的合理性、安全性方面

這3種方案均為處理類似工程案例的常用防護(hù)形式，按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行正常設(shè)計(jì)計(jì)算，均可保證邊坡防護(hù)形式的合理性、安全性。

②工程造價(jià)方面

方案一造價(jià)約為57.7萬元，方案二造價(jià)約為20.8萬元，方案三造價(jià)約為15.7萬元。從工程造價(jià)方面考慮，方案三最優(yōu)，方案二次之，方案一造價(jià)最高。

③綠化美觀方面

方案一和方案二的坡面均為混凝土面，比較單調(diào)，無景觀效果；方案三為綠植防護(hù)，具有景觀效果，尤其是本項(xiàng)目還臨近生態(tài)實(shí)踐樓，在實(shí)踐樓里的師生透過窗戶看到對(duì)面的邊坡是一片綠油油的植被而不是一片灰蒙蒙的混凝土墻面，心情自然會(huì)舒暢許多，同時(shí)綠植護(hù)坡理念在一定程度上也和生態(tài)實(shí)踐樓中的“生態(tài)”相呼應(yīng)。因此，從綠化美觀方面，方案三最好。

④施工的難易程度方面

方案一中的C20片石混凝土仰斜式擋土墻施工需要安裝模板方可施工，方案二中的掛網(wǎng)錨噴防護(hù)需要坡面鉆孔打錨桿。而方案三中的噴射基材與植被種子，施工工藝更簡(jiǎn)單、便利，工期也更短。

根據(jù)以上分析，并征得業(yè)主等各方同意后，最終確定采用TBS植草（灌）防護(hù)形式。

1.5 TBS植草（灌）邊坡的整體穩(wěn)定驗(yàn)算

最終確定采用TBS植草（灌）防護(hù)后，根據(jù)地勘資料和巖土參數(shù)，利用理正巖土軟件，對(duì)本方案中的TBS植草（灌）防護(hù)邊坡進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算，以保證邊坡的安全性。經(jīng)驗(yàn)算，邊坡總的下滑力261.3kN小于總的抗滑力751.1kN，土體部分下滑力261.3kN小于土體部分抗滑力751.1kN，邊坡整體穩(wěn)定性滿足要求。

2 總結(jié)

本工程竣工經(jīng)驗(yàn)收合格后，已安全使用了兩年，說明本次道路路塹邊坡防護(hù)形式選型安全、合理、經(jīng)濟(jì)、美觀。

路塹邊坡TBS防護(hù)作為近幾年推廣的一種新的邊坡防護(hù)手段，目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于城市道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的巖質(zhì)邊坡的防護(hù)和植被恢復(fù)。本文通過TBS植草（灌）邊坡與傳統(tǒng)的邊坡防護(hù)的對(duì)比，顯示出TBS植草（灌）防護(hù)的經(jīng)濟(jì)、景觀效益，對(duì)今后城市道路的路塹巖質(zhì)邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。