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項目概況

　　福建省三明市水舞·半山郡位于三明城市中心區(qū)域下洋，總建筑面積約44萬㎡，主要由超高層地標(biāo)性寫字樓、臨街慢生活風(fēng)情商業(yè)、2萬平米超大園林高層住宅及頂級山水別墅組成，是三明市區(qū)不可多得的區(qū)位、景觀、配套均好的綜合性生活社區(qū)。項目業(yè)主將把水舞·半山郡打造成福建省“生態(tài)﹠文化雙主題高尚社區(qū)”的標(biāo)桿性項目。

        受項目業(yè)主的委托，重慶永固建筑科技發(fā)展有限公司承擔(dān)了對2#高填方邊坡的設(shè)計和施工任務(wù)，也是永固近年來參與的較大的設(shè)計－施工－材料總承包加筋土工程。

待解決的工程問題

   項目整個地塊呈矩形狀多邊形，占地面積約204134.92m2，北、東、南三面臨山，西側(cè)靠近居民區(qū)，中間為溝谷地帶。根據(jù)建筑總平面圖及地形圖，該項目房產(chǎn)開發(fā)，需對山體進(jìn)行開挖及回填后將形成三塊臺地，其中擬建2#邊坡長約284m，高5-50m。永固承建的邊坡位于場地中部，為高填方邊坡（2f-2f’～ 2k-2k’剖面），位于場地中央高層區(qū)與別墅區(qū)之間，填方高差40m-45m（見平面示意圖），邊坡安全等級一級。邊坡的穩(wěn)定性將直接影響到坡腳擬建樓房及居民的安全。為保證項目建設(shè)用地的需要，滿足建筑結(jié)構(gòu)、道路及景觀功能需要，需要解決以下方面的工程問題：

1）建設(shè)用地最大化。擬建擋墻位于高層區(qū)與別墅區(qū)之間，長度約180m，下部高層區(qū)距離擬建道路邊緣最小距離5米，下部擬建高層建筑與上部擬建別墅最小水平距離26米，另外擬建一條10米寬小區(qū)道路從中間穿過。擬建擋墻需要充分滿足場地建設(shè)用地的需要，須保證建設(shè)用地最大化以滿足項目綠化及容積率要求。

2）充分利用開挖棄方。項目位于三明市區(qū)繁華地區(qū)，填方擋墻需回填土方達(dá)20萬方，土方外運(yùn)將大大增加工程造價，須充分利用開挖棄方作為回填區(qū)結(jié)構(gòu)填料，保證場地土方挖填平衡。

3）降低高大支擋結(jié)構(gòu)地基承載力要求。根據(jù)野外鉆探及調(diào)繪情況，2#邊坡范圍內(nèi)表層為含礫碎石粘性土，一般厚度0.5m-8.8m，靠溝谷地帶表層存在素填土，最大揭露厚度2.90m，分布不均，其下以石英砂巖各分化層為主，夾有散體狀-碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化石英巖。采用傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)，地基承載力要求將難以滿足。

4）保證填方區(qū)上方別墅地基承載力要求。高回填擋墻上部擬建3+1別墅，別墅如采用樁基處理造價昂貴，業(yè)主要求在回填區(qū)上采用閥式基礎(chǔ)處理別墅地基，須滿足閥式基礎(chǔ)下臥層地基的整體性，使地基差異沉降的風(fēng)險降到最低。

5）滿足道路及景觀功能要求。擬建10米寬小區(qū)道路須縱向穿過回填區(qū)擋墻，擋墻的水平及縱向布置須滿足道路坡率、寬度及線形等要求。另外，擬建擋墻位于高層與別墅區(qū)之間，高差達(dá)40余米，業(yè)主要求擋墻立面上須滿足人居要求，擋墻立面與小區(qū)景觀融為一體。

6）降低工程成本。業(yè)主要求在滿足擋墻結(jié)構(gòu)安全的情況下，選擇經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的方案。

加筋土擋墻設(shè)計方案

      二十余年來，針對高填方支擋項目，永固已為全國大部分省市房地產(chǎn)、水利、公路、市政、鐵路、礦山等工程建設(shè)提供了產(chǎn)品及工程服務(wù)，積累了大量工程實踐經(jīng)驗。加筋土技術(shù)作為一種新的技術(shù)，近年來也有了長足的進(jìn)步，成為高填方支擋結(jié)構(gòu)的最佳解決方案。結(jié)合本工程實際情況，設(shè)計采用加筋土擋墻解決方案。

1）加筋土擋墻的范圍

      此次涉及2#擋墻斷面自2f-2k斷面，以及4a-4c斷面，采用加筋土擋墻結(jié)構(gòu)型式全長約150米，兩端與挖方支擋結(jié)構(gòu)相接。加筋土擋墻墻底設(shè)計高程自176.0米至179.0米，墻頂設(shè)計高程為222.0。加筋土墻高20.5－44.5米，擋墻中部小區(qū)道路高程自194.5米至205.0米（擋墻布置見擋墻平面布置圖）。

2）設(shè)計條件

      2#擋墻2f-2k段邊坡復(fù)雜程度為一級，加筋土擋墻設(shè)計使用年限為永久使用，設(shè)計整體穩(wěn)定安全系數(shù)Fs≥1.35。場地地震烈度6度，不考慮地震力。擋墻中部小區(qū)道路荷載按公路行業(yè)城－A級考慮。加筋材料抗拉計算調(diào)節(jié)系數(shù)取1.55，抗拉性能分項系數(shù)取1.25計算。設(shè)計采用理正巖土軟件計算，GEO5巖土軟件復(fù)核。

3）加筋土擋墻的斷面

      按相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求，單級墻高不宜超過12米。此次涉及加筋土擋墻為超高擋土墻，結(jié)合本項目地形及相關(guān)構(gòu)造要求，擬設(shè)置6個臺階，除道路處外臺階均水平設(shè)置，高程分別為185.5米、194.5米、小區(qū)道路平臺高程194.5米-205.0米、205.0米、214.0米和222.0米，臺階寬度不小于2米，小區(qū)道路平臺寬度不小于10米。擋墻的加筋材料長度采用鋸齒狀斷面設(shè)計，為避免加筋材料下料造成的浪費(fèi)，每階擋墻加筋長度相同，加筋材料層間距0.4米。

4）加筋土擋墻設(shè)計荷載

    根據(jù)相關(guān)資料，加筋土墻頂考慮房屋永久均布荷載75KPa，無房屋處考慮均布活荷載3KPa，小區(qū)道路按公路行業(yè)城－A級考慮。

5）加筋土擋墻的構(gòu)造要求

（1）加筋材料采用整體鋼塑土工格柵，整體鋼塑土工格柵采用整體成型工藝，鋼塑復(fù)合材質(zhì)，肋帶的主要受力元件為條帶內(nèi)的高強(qiáng)冷拔鋼絲，蠕變極小；經(jīng)抗老化處理的聚乙烯保護(hù)層，具有耐酸、堿、鹽腐蝕的化學(xué)特性，破斷伸長率小，強(qiáng)度高；條帶交叉交點(diǎn)結(jié)點(diǎn)分離力要求大于500N。設(shè)計力學(xué)及物理尺寸指標(biāo)必須滿足交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程土工合成材料　土工格柵　第1部分：鋼塑格柵》（JT/T925.1-2014）的要求。整體鋼塑土工格柵規(guī)格及技術(shù)參數(shù)見下表：

（2）加筋體填料要求采用現(xiàn)場開挖的散體狀－碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖回填，綜合內(nèi)摩擦角不小于35度，與加筋材料接觸部分的填料不允許有尖銳的棱角以避免損傷加筋材料。填料分層碾壓，加筋體區(qū)域內(nèi)及加筋體以外壓實度均要求不小于95%。

（3）加筋擋墻墻面采用C30預(yù)制混凝土模塊，模塊錯縫組合安裝，要求與加筋材料連接可靠。其中1、2、3階采用YI型預(yù)制塊，墻面垂直；4、5、6階采用YII型預(yù)制塊，墻面坡率1：0.1。

（4）加筋土擋墻基礎(chǔ)和帽石要求采用現(xiàn)澆C30鋼筋混凝土。

（5）加筋土擋墻在墻面、墻面后方及加筋體后方須采取防水、排水措施，防止擋墻積水。

（6）加筋土擋墻因地形和平面布置需要，設(shè)置了幾處垂直轉(zhuǎn)角，采用構(gòu)造住進(jìn)行處理。

加筋土擋墻的施工

      項目自2014年9月進(jìn)場施工，至2015年10月施工至222.0米高程，施工時間12個月，扣除天氣及其他因素影響實際有效施工時間約8個月。施工期間經(jīng)歷2014年9月第16號臺風(fēng)“鳳凰”、2015年7月第9號臺風(fēng)“燦鴻”和第10號臺風(fēng)“蓮花”、8月第13號臺風(fēng)“蘇迪羅”、9月第21號臺風(fēng)“杜娟”等5次臺風(fēng)帶來的強(qiáng)降雨影響，擋墻未出現(xiàn)異常情況。加筋土擋墻高度最高處達(dá)46米，該工程建成后是福建省內(nèi)建筑行業(yè)第一高加筋土擋墻。該加筋土擋墻項目由永固組織設(shè)計－施工總承包，并采用永固提供的加筋材料，永固派出項目管理部進(jìn)行項目施工管理，獲得各方好評。

加筋土擋墻的施工與工后監(jiān)測

       擋墻完工后，建設(shè)單位委托第三方監(jiān)測單位對加筋土擋墻變形進(jìn)行了持續(xù)監(jiān)測，至2016年10月，測得墻頂最大水平位移約80mm，最大豎向位移約100mm，變形最大處出現(xiàn)在擋墻中部原沖溝底部附近。經(jīng)研究分析表明，施工完成前期水平位移發(fā)展較快，完工后6個月曲線趨于平緩；在施工完成前期和暴雨后豎向變形發(fā)展較快，完工后8個月變形曲線趨于平緩。經(jīng)過一年的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，加筋土擋墻各監(jiān)測點(diǎn)變形曲線均趨于收斂。

社會與經(jīng)濟(jì)效益

      永固擁有二十余年的加筋土工程理論研究與工程實踐經(jīng)驗，致力于為客戶提供創(chuàng)新性的實施方案，幫客戶縮短建設(shè)周期，節(jié)省項目投資，為客戶獲得最大的收益。永固專業(yè)的施工隊伍確保設(shè)計意圖得以順利實施，為業(yè)主交出了一項優(yōu)質(zhì)工程。

1、采用分階式加筋土擋墻設(shè)計方案，為業(yè)主爭取了建設(shè)用地的最大化。設(shè)計采用垂直和1：0.1兩種墻面坡率；

2、充分利用場地內(nèi)開挖棄方作為加筋土擋墻結(jié)構(gòu)填料，減少土方外運(yùn)和場外棄方帶來的環(huán)境風(fēng)險，同時為業(yè)主節(jié)省了造價；

3、采用加筋土擋墻設(shè)計方案，減少擋墻對地基承載力的要求，同時柔性的加筋土結(jié)構(gòu)能適應(yīng)較大的地基變形，減少了對擋墻地基的大面積開挖，節(jié)省地基處理費(fèi)用；

4、加筋土擋墻在形成支擋保證邊坡穩(wěn)定的同時，也為上部別墅區(qū)處置了地基，保證別墅閥形基礎(chǔ)下臥層土體的整體穩(wěn)定性，減少差異沉降；

5、加筋土擋墻靈活的線形布置充分滿足了小區(qū)內(nèi)道路和景觀平面和空間設(shè)置要求，使支擋結(jié)構(gòu)、道路和景觀融為一體；

6、本項目加筋土擋墻結(jié)構(gòu)的成功應(yīng)用充分驗證了永固長期以來“方案上的省錢是最大的省錢”的理念。經(jīng)初步測算，加筋土擋墻方案較之前的“排樁+衡重式擋墻+碎石土換填”方案節(jié)省造價60%以上，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

7、通過對本項目的成功實施，也為永固積累了大量設(shè)計和施工管理經(jīng)驗。