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近年來,柔性石籠結(jié)構(gòu)在水利、道路工程中有了一定的應(yīng)用，柔性石籠是一種柔性重力式支擋防護結(jié)構(gòu)，與剛性支擋防護結(jié)構(gòu)相比,有比較廣泛的適應(yīng)性特點。根據(jù)我段在公路工程實踐中曾經(jīng)嘗試使用過的柔性石籠結(jié)構(gòu)和使用效果，認為柔性石籠結(jié)構(gòu)是一種值得推廣使用的工程結(jié)構(gòu)。
我段嘗試使用的幾種柔性石籠結(jié)構(gòu)或組合形式：
(1) 柔性石籠基礎(chǔ)漿砌墻身擋土墻。
(2) 柔性石籠基礎(chǔ)漿砌（干砌）片（塊）石護坡。
(3) 柔性石籠基礎(chǔ)半剛性石籠擋土墻。
(4) 柔性石籠基礎(chǔ)柔性石籠擋土墻（護坡）等。
2柔性石籠的應(yīng)用
2.1柔性石籠在水毀恢復(fù)中的應(yīng)用
(1)無排水柔性石籠基礎(chǔ)1995年在寶黃線高家溝橋水毀路段水毀調(diào)查時發(fā)現(xiàn),水毀路基多是洪水期間山洪爆發(fā)后,水流集中沖刷所至,雖然洪水漲落迅速，但洪水消退后，被毀路基或防護處往往有沖刷坑和地表水，雖然地表水不深,但河床比降較大，地下水量和流速較大，搶修恢復(fù)路基或防護工程通常需排水施工，排水費用—般占防護工程費用比重較大，并且漿砌基礎(chǔ)施工質(zhì)量不易保證。為盡早恢復(fù)路基防護工程，降低防護工程費用，我段首次嘗試使用“無排水柔性石籠基礎(chǔ)”漿砌墻身組合結(jié)構(gòu)，即柔性石籠基礎(chǔ)漿砌片石墻。柔性石籠基礎(chǔ)特點是基礎(chǔ)施工時不用排水，可以采用簡單圍堰分流降低地表水位，基礎(chǔ)開挖達到設(shè)計深度后，即可鋪設(shè)矩形石籠網(wǎng)（箱）,裝填片(塊）石出水面0.2m,回填基礎(chǔ)后進行漿砌片石擋墻施工，一般無排水柔性石籠基礎(chǔ)帶水作業(yè)施工水深不大于1.0m,因此柔性石籠基礎(chǔ)適用于淺基礎(chǔ)防護工程。
(2)柔性石籠擋土墻
1999年張莊線77km、81km處路基滑坡水毀調(diào)查,水毀滑坡路段長度為20m和35m,原路基為風(fēng)化巖石,高度分別為5m和6m,路肩到河底坡度（原路基邊坡度）小于1:0.3,河床為砂礫質(zhì)河床,滑坡路基底腳為風(fēng)化巖石,河流平均水深0.8m。按傳統(tǒng)做法是漿砌擋土墻,但是現(xiàn)場河道地勢較低,河道水流分流和降低水位困難，漿砌擋墻基礎(chǔ)施工需大量排水,而防護工程量很小,排水費用遠高于防護工程費用，同時公路路基需要短時間內(nèi)恢復(fù)通車。我們根據(jù)現(xiàn)場實際情況，擬定嘗試使用柔性石籠墻加設(shè)柔性石籠筋帶方法恢復(fù)路基，即基礎(chǔ)按柔性石籠基礎(chǔ)要求施工,基礎(chǔ)以上柔性石籠墻身每層0.6m高，錯臺疊加至設(shè)計高度,為確保墻體整體穩(wěn)定性,從墻身3.6m開始,增加柔性石籠筋帶連接墻身與路基土體,基礎(chǔ)和墻身片石按干砌標準要求施工，一般柔性石籠墻身比路肩低0.2~0.3m,以便覆蓋客土種植路肩草等植物防護。通過十幾年的觀察,使用效果良好,至今所恢復(fù)的路基和防護安全穩(wěn)定。
(3) “預(yù)沉降”柔性石籠防護
2008年桓蓋線周家堡大型水毀恢復(fù)工程。周家堡路段2.3km是沿著愛河的一段路壩結(jié)合路段，該路段后面有3個居民小組近千人和2000多畝耕地,并有一條鐵路通過,因此該沿河路段修建了大型丁壩十幾處。由于愛河流域長,河流大，致使丁壩防護經(jīng)常遭受洪水侵襲破壞,并且每次水毀恢復(fù)后繼續(xù)水毀,造成了年年水毀年年修復(fù)的惡性循環(huán),對公路、鐵路和村民生命財產(chǎn)安全有嚴重威脅。2008年我段在周家堡水毀恢復(fù)方案確定時發(fā)現(xiàn)，丁壩端部水毀沖刷坑一般淤積后水深4~6m,預(yù)計最大沖刷深度可達6~8m。由于水較深,過去采用柔性石籠護坡施工方法恢復(fù)水毀達不到?jīng)_刷安全深度。為確保丁壩安全不發(fā)生水毀，我段首次嘗試使用“柔性石籠預(yù)沉降法”恢復(fù)水毀防護。其原理是利用填平的砂礫材料被洪水沖刷后，柔性石籠隨著砂礫位移而下沉，當(dāng)達到最大沖刷深度時,砂礫材料被沖刷柔性石籠達到設(shè)計或平衡位置。具體做法是，在設(shè)置防護的丁壩及沖坑位置填平砂礫，砂礫高出水位0.2m,填平范圍考慮石籠設(shè)計長度和安裝作業(yè)安全距離，周家堡石籠設(shè)計長度達15m,預(yù)沉降柔性石籠長度為10m。2008年竣工后，經(jīng)受了2010年鳳城地區(qū)50年一遇特大洪水考驗,使用效果良好。該法適用于深水石籠安裝困難的沿河石籠護坡。
2.2柔性石籠在路基邊坡工程中的應(yīng)用
(1) 路基邊坡防護
1996年寶黃線轉(zhuǎn)水壺段路基防護工程，該段路是沿河灣的曲線道路,洪水期間河流直沖道路并旋轉(zhuǎn)水流,原漿砌擋墻很容易被洪水沖刷墻腳而毀壞，現(xiàn)場確定采用直徑0.5m石籠并聯(lián)護坡。
2009年桓蓋線龍灣沿河路段加寬改造，由于地質(zhì)條件限制，路基向河道一側(cè)加寬5.5m,加寬后需設(shè)防護，該河段也是處在河灣處,洪水期間水位高、水流大且旋轉(zhuǎn)急，我們采用直徑0.5m并聯(lián)柔性石籠護坡,經(jīng)過幾年觀察使用效果良好。
(2) 路塹邊坡防護
2010年在桓蓋線愛陽電站嶺,使用了500m路塹柔性石籠邊坡防護工程。電站嶺特點是該段路為滲水凍脹性泥質(zhì)邊坡,冬季邊坡滲水結(jié)延流冰,阻塞邊溝并上路,春季凍融翻漿嚴重，由于以往漿砌擋土墻或漿砌護坡均容易凍脹變形破壞,我們采用石籠護坡、漿砌路肩墻、結(jié)合深寬邊溝形式,徹底解決了該地質(zhì)不良路段出現(xiàn)的病害問題。
2012年我們在閆土線梨樹溝嶺和22km處使用了路塹邊坡柔性石籠防護工程，該兩段邊坡土質(zhì)滲水滑塌不穩(wěn)定,我們采用了石籠護坡防護形式。
2.3柔性石籠在路基工程中的應(yīng)用
柔性石籠基礎(chǔ)與漿砌擋墻、護坡組合結(jié)構(gòu)1997年閆土線石橋子沿河改線路段,新改建路段采用柔性石籠基礎(chǔ)漿砌擋土墻結(jié)構(gòu)，原路段采用柔性石籠基礎(chǔ)干砌護坡砂漿勾縫結(jié)構(gòu)，該段路處在河灣內(nèi)側(cè),沖刷較小,故采用無排水柔性石籠基礎(chǔ)配合擋墻、護坡等結(jié)構(gòu)。
柔性石籠路肩墻
2009年鐵長線攔馬嶺7km油路改建，原路為7m路面,兩側(cè)路肩不足0.75m,改建設(shè)計路基頂面寬度為8.5m,路面結(jié)構(gòu)厚度為0.57m,0.15m砂礫墊層，35cm水泥穩(wěn)定砂礫基層,0.07m瀝青混凝土面層。征占林地157畝,填方6.39萬立方米，挖方2.12萬立方米。該嶺區(qū)原路多為半填半挖路基，邊坡較陡且多為巖石,路基下邊坡多數(shù)較陡,路肩與坡腳高差較大,路基加寬后沉降量必然大,加寬部分和邊坡穩(wěn)定性差，同時破壞了原有植被。我段根據(jù)嶺區(qū)實際情況,首次嘗試使用柔性石籠路肩擋墻方案。即路塹邊坡保持不變，在路基邊坡合理位置上設(shè)置柔性石籠擋土墻,合理位置是滿足改建路面設(shè)計寬度和柔性石籠路肩墻安全設(shè)置和施工的位置。柔性石籠墻頂面標高比路肩標高低0.2~0.3m。以保證覆蓋客土種植路肩草，達到美化綠化要求。該方案成功地解決了攔馬嶺油路改建工程征占林地的困難,從而不占林地，少填挖土石方。并且實現(xiàn)了路基、路面同年施工同年竣工，直接節(jié)約工程費和征占林地費用數(shù)百萬元。
2.4其他應(yīng)用
（1）防沖刷石籠墻
柔性石籠可以加強水工結(jié)構(gòu)物抗水流沖刷能力,例如，有沖刷河段的擋土墻墻腳設(shè)置柔性石籠護腳,有沖刷墩臺、八字墻、截水墻以及各種受水流沖刷的水工結(jié)構(gòu)物等增設(shè)柔性石籠護腳（可以沖刷后補設(shè)）,能夠有效降低和防止沖刷。
（2）半剛性石籠墻
柔性石籠擋墻也可根據(jù)需要設(shè)計為柔性石籠基礎(chǔ)半剛性石籠墻結(jié)構(gòu)，即水下部分為柔性石籠基礎(chǔ)，水上部分每層柔性石籠墻墻心部分添加砂漿或小礫石砂漿，石籠墻頂砂漿壓蓋。2008年桓蓋線平安路段使用了半剛性石籠墻，該墻既有柔性石籠基礎(chǔ)不排水施工的優(yōu)點,又有柔性石籠墻整體性強的優(yōu)點，同時也具有漿砌墻剛性特點,使用效果非常好。
（3）滲水、透水石籠墻
山區(qū)公路有時受汛期水土流失和泥石流的作用，常出現(xiàn)涵洞堵塞，泥水過路現(xiàn)象,我們要分析原因在適當(dāng)位置選擇大粒徑石透水石籠墻攔截泥石流和流失砂土,在易滑坡、易水土流失地段設(shè)置滲水石籠墻,以減少和排除泥水過路病害。
冬季山區(qū)公路個別路塹邊坡有時延流冰現(xiàn)象,可以在延流冰處開挖一定空間，利用透水石籠墻圍擋攔截延流冰,并在延流冰段設(shè)置深大邊溝,緩解對公路的侵害。
由于有些柔性石籠材料抗銹蝕能力差，因此柔性石籠墻也可以待石籠墻沉降一定時間后灌注稀砂漿（小礫石砂漿）,柔性石籠防護沉降穩(wěn)定后覆蓋砂礫石貧混凝土，這樣可以保證柔性石籠墻耐久性和整體穩(wěn)定性,可以降低或減少護坡透水性能。
3使用柔性石籠體會
3.1 柔性石籠基礎(chǔ)
柔性石籠基礎(chǔ)具有適應(yīng)沉降變形的特點，變形后仍具有整體性，可以帶水作業(yè)，施工簡單方便,節(jié)約工程造價。但柔性石籠基礎(chǔ)施工要結(jié)合上部結(jié)構(gòu)控制好質(zhì)量。石籠網(wǎng)有矩形的和網(wǎng)箱等形式，網(wǎng)內(nèi)石料擺放應(yīng)按干砌片塊石標準要求，石籠封口頂層應(yīng)間隔設(shè)置凸隼石料以利于上部結(jié)構(gòu)連接，石籠網(wǎng)封頂鎖緊要牢固。柔性石籠基礎(chǔ)主要適應(yīng)于淤積不沖刷或沖刷較小淺基礎(chǔ)或施工排水困難地段,也適應(yīng)地質(zhì)不良易沉降、膨脹變形地基的基礎(chǔ)。
3.2 柔性石籠墻或護坡
柔性石籠墻用于路肩墻具有施工簡單靈活適用的特點，比如路肩水流集中易沖刷路段,可以設(shè)計不同尺寸的柔性石籠提高抗沖刷能力。
加寬路基加寬困難路段或加寬工程量較大、動遷困難地段，可以通過設(shè)計不同尺寸的柔性石籠路肩墻,達到滿足路基路面施工要求。其優(yōu)點是，可以根據(jù)需要在柔性石籠墻體內(nèi)填土，墻頂覆蓋客土種草本植物,可以在柔性石籠墻體內(nèi)填筑砂漿,增加墻體剛性和穩(wěn)定性,但柔性石籠路肩墻基礎(chǔ)坐在路基邊坡上，因此石籠墻基礎(chǔ)一定要夯實加固，為防止石籠橫向變形過大，可采用增加柱（木）樁固定石籠的方法或加設(shè)石籠筋帶方法。以減少和避免石籠沉降變形過大而造成路面出現(xiàn)縱向裂縫病害。
柔性石籠護坡在沿河路基防護中應(yīng)用較多，在河水較深或水工結(jié)構(gòu)物水毀后，需深水作業(yè)恢復(fù)的工程，可以采用臨時填料作為施工作業(yè)面,鋪設(shè)安裝柔性石籠護坡,待洪水沖刷臨時填料后，柔性石籠隨填料沖刷而到達設(shè)計（平衡）位置，即“預(yù)沉法”柔性石籠護坡,在護坡基礎(chǔ)深度不確定、不穩(wěn)定和水較深易發(fā)生水毀的防護工程中，是一種可以推廣使用的方法。
3.3 柔性石籠應(yīng)用前景
隨著柔性石籠在工程中不斷應(yīng)用和探索，特別是柔性石籠網(wǎng)（箱）專業(yè)化、工廠化批量定型加工生產(chǎn)，同時石籠網(wǎng)材質(zhì)的多樣化,加之施工機械設(shè)備配合,使得適合多用途使用的柔性石籠，不僅在公路、鐵路、水利工程中有大量的應(yīng)用，也可以在環(huán)保、綠化等其他工程建設(shè)中得到廣泛使用。 |