1、ICS 93.160 P 57 DB13 河北省 地 方 标 准 DB 13/T 2700 2018 水工柔性生态防护结构设计规范 2018 - 03 - 13 发布 2018 - 04 - 13 实施 河北省质量技术监督局 发布 DB13/T 2700 2018 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 总则 . 2 5 基本规定 . 2 6 植物种植结构防护设计 . 7 7 柔性生态结构防护设计 10 8 混合生态结构防护设计 17 9 安全监测设计 22 附 录 A (规范性附录 ) 三维土工网设计计算 24 附 录 B (规范
2、性附录)加筋土挡墙(护坡)设计计算 28 附 录 C (规范性附录)抛石护脚计算 33 附 录 D (规范性附录)土钉防护设计计算 34 附 录 E (规范性附录)生态混凝土护坡厚度计算 36 DB13/T 2700 2018 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河北省水利厅提出并归口。 本标准起草单位:河北省水利水电勘测设计研究院。 本标准主要起草人: 傅长峰、毕东华、栗萍、王成志、张中建、李久明、李英、孙娜、支艳庆、牛立凯、张晓威、于刘燕、张瑞红、李琦。 DB13/T 2700 2018 1 水工 柔性生态防护结构设计规范 1 范围 本标准规定了水
3、工柔性生态防护结构的术语和定义、总则 、基本规定、 植物种植结构防护设计、柔性生态结构防护设计、混合生态结构防护设计和安全监测设计等。 本标准 适用于水利水电工程中柔性生态防护结构设计,非水利工程中的柔性生态防护结构设计可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件 对于本文件的应用是 必不可少 的。凡是 注日期 的引用文件,仅注日期的版本 适用于 本文件。凡是 不 注日期的引用文件,其最新版本( 包括 所有的修改单) 适用于 本文件。 GB 50286 堤防工程设计规范 GB/T 50290 土工合成材料应用技术规范 CECS 353 生态格网结构技术规程 NB 35047 水电 工程水工建筑物
4、 抗震 设计规范 SL 274 碾压式土石坝设计规范 SL 379 水工挡土墙设 计规范 SL 386 水利水电工程边坡设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 生态 防护 ecological protection 借助人工 、 利用植被根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互缠绕来达到加固边坡的目的 ,具有较好的 透水透气性。 3.2 支挡 结构 retaining structure 用来支撑、加固 岸坡土 体,防止坍滑,保持稳定的一种 工程 结构 , 包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索 、 土钉 锚固 等支撑和锚固结构 。 3.3 柔性 结构 flexible str
5、ucture 结构整体 表现为刚度小,柔性大 ,其变形在结构 整体 分析 计算 中不可忽略的结构。 3.4 柔性 生态 结构 flexible ecological structure DB13/T 2700 2018 2 利用 植被根系 与 坡体 相 结合 的方法 加固 岸坡 ,随着时间日趋发达的植被根系使边坡结构的稳定性加强 ,是与 自然环境协调、有生命的生态 结构 。 3.5 混合生态结构 mixed ecological structure 借助刚度相对较大的支挡结构的同时, 利用 种植植物 根系与土壤之间的附着力以及根系之间的相互缠绕来达到加固 岸坡 的 结构。 4 总则 4.1 水
6、工柔性生态防护结构 应根据气象、水文、地形、地质条件并考虑工程总体布置和建筑物运用对 防护结 构 的要求等进行设计,应重视施工期地质和安全监测的反馈资料分析,结合实际情况的变化修正设计。 4.2 水工柔性生态防护结构 设计应贯彻因地制宜原则,结合工程具体情况和科学研究成果,积极 慎重地采用新工艺、新材料、新技术。 4.3 水工柔性 生态 防护结构 设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关技术标准的规定。 5 基本规定 5.1 设计原则 5.1.1 水工柔性生态防护结构主要适用于河湖岸坡、堤坝边坡以及建筑物的岸(边)坡等工程,其工程级 别应按照被保护对象的 级 别进行划分。 5.1.2 防护
7、工程的级别,应综合考虑岸(边)坡对周边设施安全和正常运用的影响程度、对人身和 财产安全的影响程度、岸(边)坡失事后的损失大小、规模、社会和环境等因素,按表 1 判定。 表 1 水工柔性生态 防护工程级别 建筑物级别 对建筑物的 危害程度 严重 一般 较轻 防护工程级别 1 1 2 3 2 2 3 4 3 3 4 5 4 4 5 注 1: 严重是指结构变形过大或失效失事后对相关设施遭到大的破坏或功能受到大的影响,可能造成人员伤亡和重大财产损失。 注 2: 一般是指结构变形过大或失效失事后对相关设施遭到一些破坏或功能受到一些影响,必须通过修复后才能正常使用。 注 3:较轻是指结构变形过 大或失效失
8、事后对相关设施仅受到很小的影响或其他间接地受到一些影响。 DB13/T 2700 2018 3 5.1.3 对坡长较大的同一防护断面,可采用一种或多种防护结构型式。宜按不同高程段或不同坡度段上的独立结构型式分别确定防护工程级别。 5.1.4 柔性结构设计时应采用下列极限状态: a) 承载能力极限状态: 1) 超过防护材料强度而破坏,或变形过大不适宜继续承受荷载,或出现压屈、局部失稳; 2) 结构及被保护土体的整体滑动; 3) 结构整体或局部滑移; 4) 对锚拉或土钉墙结构,锚杆或土钉因土体丧失锚固能力而拔动; 5) 地下水渗流引起的土体渗流破坏。 b) 正常使用极限状态: 1) 超过正常使用的
9、结构位移 ,或因结构位移造成周边结构破坏; 2) 周边构 (建 )筑物结构破坏导致柔性结构本身变形过大,影响柔性结构的正常使用 ; 3) 因地下水渗流、地下水位骤降造成土体破坏或土体变形影响柔性结构正常使用。 5.1.5 柔性结构设计计算或验算应采用下列设计表达式: a) 承载能力极限状态 : 1) 柔性结构因超过材料强度或过度变形的承载能力极限状态,应符合下式要求; dd RS 0 ( 1) 式中: 0 支挡(护)结构重要性系数,根据其危害程度可按 1.25、 1.15、 1.0选取; dS 作用基本组合的效应(轴力、弯矩)设计值,作用基本组合的综合分项系数不应小于 1.35; dR 结构构
10、件的抗力设计值。 2) 结构倾覆、位(滑)移、土的渗透变形等稳定性计算和验算,应符合下式要求; KSRkk ( 2) 式中: kR 抗力标准值; kS 作用 标准 值的效应; K 稳定性安全系数,各类稳定性安全系数应按本规范和有关规范的规定取值。 a) 正常使用极限状态: 结构位移、地面沉降等正常使用极限状态设计,应符合下式要求; CSd ( 3) 式中: dS 作用标准组合的效应(位移、沉降)设计值; C 柔性结构的位移、周边建(构)筑物和地面沉降的限值。 DB13/T 2700 2018 4 5.1.6 结构重要性 系数 与作用基本组合的效应设计值的乘积( dS0 )可采用下列内力设计值表
11、示: a) 弯矩设计值 M ; kMM 0 ( 4) 式中 : kM 作用标准组合的弯矩值( kNm) 。 b) 剪力设计值 V ; kVV 0 ( 5) 式中 : kV 作用标准组合的剪力值( kN) 。 a) 轴力设计值 N ; kNN 0 ( 6) 式中: kN 作用标准组合的轴向拉力或轴向压力值( kN)。 5.1.7 柔性结构设计应按下列要求设定结构的水平位移、沉降控制值: a) 柔性结构的水平位移、沉降变形不应影响其附近建筑物的正常使用; b) 当无本条第 1 款时,结构的水平位移、沉降控制值应根据 地区经验按工程的具体条件确定。 5.1.8 柔性结构应按实际被保护建筑物、被保护土
12、体岸坡等条件设计,同时应考虑施工等荷载作用;设计中应明确荷载限值以及水位控制等适用条件。 5.1.9 柔性结构按平面进行结构分析时,应按结构高度、地质条件、水位条件以及周边环境条件等因素划分设计计算剖面。对每一个计算剖面均应按最不利荷载组合条件进行计算。 5.1.10 柔性结构设计应根据冻胀、冻融对结构的影响情况,采取相应的措施。 5.1.11 柔性结构各类稳定性验算时,土、水压力的分、合算方法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定: a) 对地下水位以上的黏性土、粉质黏土,土的 抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标cuc 、 cu 或直剪固结快剪强度指标 cqc 、 cq ,对地
13、下水位以上的砂质粉土、砂土、碎石土,土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标 c 、 ; b) 对地下水位以 下的黏性土、粉质黏土,可采用土压力、水压力合算方法;此时,对正常固结和超固结土, 土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标 cuc 、 cu 或直剪固结快剪强DB13/T 2700 2018 5 度指标 cqc 、 cq ,对欠固结土,宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水抗剪强度指标 uuc 、 uu ; c) 对地下水位以下砂质粉土、砂土、碎石土,应采用土压力、水压力分算方法;此时,土的抗剪强度指标应采用有 效应力强度指标 c 、 ,对砂质粉土,缺少有效应力强度指标时,
14、也可采用三轴固结不排水抗剪强度指标 cuc 、 cu 或直剪固结快剪强度指标 cqc 、 cq 代替,对砂土和碎石土,有效应力强度指标 可根据标准贯入试验实测击数和水下休止角等物理力学指标 取值;土压力、水压力采用分算方法时,水压力可按静水压力计算;当地下水渗流时,宜按渗流理论计算水压力和土的竖向有效应力;当存在多个含水层时,应分别计算各含水层的水压力; d) 有可靠的地方经验时,土的抗剪强度指标可根据室内、原位试验得到的其物理力学指标,按经验方法确定。 5.1.12 柔性挡墙一般可不进行结构抗倾覆稳定性验算。 5.1.13 柔性结构设计时,应根据工程经验分析判定计算参数取值和计算结果的合理性
15、。 5.2 柔性生态防护结构的选型 5.2.1 柔性生态防护结构选型时,应考虑下列因素: a) 河湖水位、水深及其 变幅范围 对结构和生态植物生长的影响; b) 被保护土体 的物理力学性质、 植物生长环境对土体的要求 及其地下水条件; c) 防护主体结构形式、构造、高度等尺寸要求; d) 防护结构承载能力及其结构一旦失效失事可能产生的后果; e) 防护结构施工工艺的可行性; f) 施工条件、施工季节、植物种植及其养护要求; g) 经济指标、节能环保性能和施工工期。 5.2.2 水工柔性 生态 防护结构 分为植物种植结构防护、柔性生态结构防护、混合生态结构防护三类,应因地制宜的选择其中的一种或多
16、种组合型式,常用柔性生态防护结构型式及适用条件见表 2。 表 2 水工柔性生态防护结构型式及适用条件 类别 结构型式 使用条件 植物种植结构 防护 植物种植防护 适用于无潜在深层滑裂面, 边坡整体上处于稳定状态,但岸坡表面常常 受雨水冲蚀或水流冲刷较小的坡面 。 三维土工网植草防护 土工网垫植草防护 土工格室防护 柔性生态结构防护 干砌石护坡 深层稳定的边坡,广泛应用于水下、水上的边坡防护 。 干砌石挡墙 适用于受地形和地质条件限制,难以开挖或填筑放坡的部位,墙高不宜高于 2.5m。 DB13/T 2700 2018 6 表 2 水工柔性生态防护结构型式及适用条件 (续) 类别 结构型式 适用
17、条件 柔性 生态 结构 防护 垫式网笼 护坡 适用于 深层抗滑稳定、岸边流速较大 的边坡,也 常用于 水位消落带、冬季水位变化区间、河道凹岸以及护坡坡脚等部位 。 笼(箱)体挡墙 多用于岸坡土体稳定性差 、水流速度较大的水下岸坡 。 框格 格构 防护 适用于各种岸坡的防护 。 预制混凝土块护坡 适用于当地缺乏石材的地区,被保护的岸坡应是深层稳定的土体 。 自嵌式挡土墙 适用于软土地基基础, 多用于岸坡土体稳定性差 、水流速度较大的水下岸坡 。 抛石防护 多用于土质岸坡的护脚 。 混合 生态 结构 防护 生态模袋防护 适用于各种岸坡的防护 。 加筋土护坡及挡墙 适用于非稳定的边坡 。 土钉 植草
18、固坡 适用于非稳定的边坡 。 排桩栽植 防护 适用于边坡护脚 。 生态混凝土防护 适用于深层抗滑稳定的边坡上,宜用于常水位以上且生态环境要求较高的岸坡 。 预制混凝土空芯块植草防护 适用于抗滑稳定的边坡,多用于常水位以上 。 5.2.3 防护结构应根据被保护土体的物理力学性质、水位变化幅度和周边环境,可在不同部位分别采取不同的防护结构型式。 5.2.4 不同防护结构型式的结合处,应考虑相邻结构的相互影响,其过渡段应有可靠的衔接措施。 5.2.5 当采用不同防护结构时应按照本规范或有关规范验算其整体稳定性。 5.3 运用条件与设计标准 5.3.1 防护结 构的 运用条件根据其工作 状况 、作用力
19、出现的几率和持续时间的长短,分为正常运用条件、非常运用条件 和 非常运用条件 三种 。 5.3.2 正常 运用条件应包括以下工况: a) 临水 边坡正常的高水位与最低水位之间的各种水位 及其 经常性的降落 ; b) 不 临水边坡工程投入运用后经常发生或持续时间长的情况。 5.3.3 非常 运用条件 应 包括以下工况: a) 施工期 ; b) 临水 边坡的水位 骤降; c) 由于 降雨、泄水和其他原因引起的边坡 土 体饱和及相应的地下水位变化 ; d) 正常 运用条件下, 边坡 排水 设施 失效。 5.3.4 非常 运用条件 应为 正常运用条件下遭遇地震 。 5.3.5 柔性生态防护结构设计 应
20、考虑下列因素: a) 雨水冲刷 、 波浪淘刷作用 ; b) 冻胀 、 干裂作用 ; c) 漂浮物和冰层的撞击和挤压作用 ; DB13/T 2700 2018 7 d) 坡面风化作用 ; e) 防护结构的 透水透气效果及其保护土体的渗流稳定; f) 植生效果 、 环境效应 。 5.3.6 采用极限平衡法计算的边坡抗滑稳定、挡墙抗滑稳定最小安全系数,挡墙抗倾覆稳定最小安全系数,应满足表 3 的规定。加筋网片、土钉(锚杆)抗拉断、抗拔等的内部稳定最小安全系数均应满足本规范或相关规范要求。 表 3 采用极限平衡法计算的边坡抗滑稳定安全系数 项目 运用条件 建筑物级别 1 2 3 4 5 边坡抗滑稳定
21、正常运用条件 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 非常运用条件 1.25 1.20 1.15 1.10 非常运用条件 1.15 1.10 1.05 挡墙抗滑稳定 正常运用条件 1.35 1.30 1.25 1.20 非常运用条件 1.20 1.15 1.10 1.05 非常运用条件 1.10 1.05 1.0 挡墙抗倾覆稳定 正常运用条件 1.60 1.50 1.40 非常运用条件、 1.50 1.40 1.30 6 植物种植结构防护设计 6.1 一般 规定 6.1.1 植物 种植 防护适用于深层稳定,但岸坡表面常常 遭受雨水冲蚀或水流冲刷较小的坡面上,植物在生长过程中通过根、茎
22、、叶在地上和地下的空间分布实现其固土护坡的作用。 6.1.2 植物 种植 应 按照生态学 原理 ,在坡面 建立 当地植被先锋类群,通过自然演替,恢复岸坡植被和生物群落。 图 1 植物防护分区图 DB13/T 2700 2018 8 6.1.3 植物种植防护 按植物类别可分为 植草护坡、植灌护坡、藤本植物护坡以及乔木护坡等 。 应选择适合当地气候条件、土壤及水流条件,且抗逆性强、生长迅速、自繁能力强、适应粗放管理的植物。 6.1.4 按防护的结构形式可分为植物种植防护、三维土工网植草防护、土工网垫植草防护、土工格室防护等 。 6.1.5 迎水边坡按水位变化范围分为陆域、水位变化区和水域,见图 1
23、,应根据植物物种的水性特点,选择适宜的植物物种。 6.1.6 植物种植防护工程完成 180 天后,植物成活率不低于 95%。 6.2 植物种植防护 6.2.1 植物种植防护设计前应进行 环境调查,包括: a) 气候、土壤、水文等自然环境及人文环境条件; b) 乡土植物、当地种植经验及苗源等。 6.2.2 植物种植防护设计内容包括: a) 草种、树种; b) 种子、苗木、插条的数量、规格; c) 植物种植方式方法; d) 灌木树种与草本、藤本植物的配置方案(结构、密度、株行距、行带的走向等); e) 植物配置方案,应对灌、草或其组合的植物搭配,浅根与深根、根茎型与丛生型合理搭配,避免植物生存竞争
24、; f) 迎水坡 不宜种植乔木。 6.2.3 灌木植物应具有: a) 根系发达、茎杆低矮、分蘖性强; b) 有效覆盖面积大、叶层低; c) 根系抗拉、抗剪能力强,能延伸到土体深层; d) 抗逆性强 ,如抗旱、抗寒、抗碱、抗贫瘠等; e) 绿期长、景观效应强、价格低廉。 6.2.4 草本植物应具有: a) 根系发达、须根多、分蘖性强; b) 有效覆盖面积大、叶宽; c) 抗逆性强、生长快、能迅速覆盖地表; d) 根系固土能力强; e) 耐践踏、绿期长、适于粗放管理等。 6.2.5 边坡水位变化区及水下植物防护应根据不同的水深选择适宜的植物物种: a) 常水位与设计洪水位之间应选择湿生植物,即根系
25、常扎在潮湿的土壤中,耐水湿,短期内 可忍耐被水淹没的植物,如 玉簪 、 落新妇 、木芙蓉等; b) 常水位以下 ; DB13/T 2700 2018 9 1) 水深不大于 0.8 m 的区域采用 挺水植物,即茎叶伸出水面,根和地下茎埋在水下泥土 中的植物,如:芦苇、蒲草、菖蒲、荷花、水生美人蕉、灯芯草等。 2) 水深大于 0.8 m 小于 2.0 m 区域采用浮叶植物, 即根生长在水下泥土中,叶柄细长,叶片自然漂浮在水面上的植物,如:金银莲花、睡莲、满江红等。 3) 水深大于 2.0 m 区域采用沉水植物防护,即根系扎于水 下泥土中,全株沉没于水面之下的植物,如苦草、金鱼藻等。 6.3 三维土
26、工网植草防护 6.3.1 三维土工网 采用高密度聚乙烯或高分子聚合物等主要原材料编织 而成 , 似丝瓜网络样的三维网状结构 ,其 质地疏松、柔韧,留有 90%的空间可填充土壤、砂砾和细石,植物根系可以穿过其间 扎根于岸坡土 层 生长, 实现其固土护坡的作用。 6.3.2 三维土工网设计应包括: a) 三维土工网的网眼尺寸、单位重、厚度和纵、横向抗拉强度以及 抗老化能力 等技术指标的选择; b) 三维 土工网铺设、搭接、坡面固定和周边锚固方式方法; c) 覆土土质及覆土方式方法; d) 植物种植设计, 见 6.2。 6.3.3 三维土工网设计计算内容包括稳定计算和强度计算,具体计算详见附录 A,
27、设计荷载应包括: a) 三维土工网及覆土自重; b) 雨滴击溅力; c) 径流剪切力; d) 坡面摩擦力; e) 坡面支撑力; f) 锚固力; g) 施工荷载等。 6.4 土工网垫植草防护 6.4.1 土工网垫 植草防护 利用活性植物并结合 土工网垫 材料 ,在坡面 上 构建一个具有自身生长能力的防护系统,植物 根系 扎根于岸坡土层中 , 实现其固土护坡的作用。 6.4.2 按材质不同土工网垫可分为:塑料土工网垫、镀锌钢丝网垫、过塑钢丝网垫、加筋网垫等,通常成单片状平铺于岸坡上。 6.4.3 土工网垫设计应包括: a) 土工网垫的网眼尺寸、单位重、厚度(高度)和纵、横向抗拉以及 抗老化性能 等
28、技术指标的选择; b) 土工网垫铺设、搭接、坡面固定和周边锚固方式方法; c) 有覆土要求的还应包括覆土土质、厚度 及覆土方式方法; d) 植物种植设计, 见 6.2。 6.5 土工格室防护 DB13/T 2700 2018 10 6.5.1 土工 格室防护 利用活性植物并结合 土工合成材料 焊接形成的三维网状格室结构,其结构本身 具有较 大侧向限制 变形能力 。格室内种植植物 在坡面 上 构建一个具有自身生长能力的防护系统,植物 根系 扎根于岸坡土层中 , 实现其固土护坡的作用。 6.5.2 一般土工格室高度的 2/3 嵌入坡土, 1/3 露于坡面外,格室仓充填小砾石、种植土并结合植物种植,
29、防止坡面遭受水流或雨水冲刷。 6.5.3 土工格室设计应包括: a) 土工格室 的尺寸、格室高度、片材厚度、材质、焊接要求、单位重以及纵、横向延伸 和抗张拉强度等技术指标; b) 格室 膜片 透水孔尺寸及要求,应满足格室间水汽沟通,植物均衡生长; c) 土工格室铺设、坡面固定和周边锚固方式方法; d) 格室内充填土土质、厚度及其充填方式方法; e) 植物种植设计,见 6.2。 6.5.4 应根据不同的坡面坡度,选择不同规格或型号的格室: a) 坡面坡度 45时,宜选用 10 cm25 cm 25 cm 格室; b) 坡面坡度 45时,宜选用 15 cm25 cm 25 cm 格室。 7 柔性生
30、态结构防护设计 7.1 一般规定 7.1.1 柔性生态防护结构主要包括 干 砌石护坡及挡墙、垫式 网笼护坡、 笼(箱)体挡墙、框格格构防护、预制混凝土块护坡、自嵌式挡土墙及抛石防护等,其结构应具有良好的透水、透气能力。 7.1.2 柔性生态防护结构应根据工程所在地的地形 、 地质 、 水流等条件进行布置 ,以满足过流断面、抗冲刷、岸坡稳定等 功能 和 运用要求 。 7.1.3 设计柔性生态防护结构时宜 充分 利用当地 材料,并通过经济技术比较确定。 7.1.4 柔性生态防护结构的植物种植设计应结合结构本身特点 、 水位变化 、 水流冲刷等条件 , 按照 本 标准第 6 章的 规定进行设计 。
31、7.2 干砌石护坡 7.2.1 干砌石护坡适用于深层稳定的边坡,广泛应用于水下、水上的边坡防护中 。 7.2.2 干砌石石料应符合下列要求: a) 石料应新鲜、质地坚硬、无裂纹疏松、无锈斑,具有较强的抗水蚀、抗风化性能,石料的饱和抗压强度不宜小于 40 MPa; b) 石料按外形可分为毛石、块石和粗料石三种: 1) 毛石:无一定规格形状,单块重量宜大于 25 kg,中部或局部厚度不宜小于 20 cm; 2) 块石:外形大致呈方形,上、下两面基本平行且大致平整,无尖角、薄边,块厚度宜大于20cm; DB13/T 2700 2018 11 3) 粗料石:应棱角分明,六面基本平整,同一面最大高差不宜
32、大于石料长度的 3%,石料长度宜大于 50cm,宽度、高度不宜小于 25cm。 7.2.3 干砌石护坡厚度可按有关 规范进行计算,护坡最小厚度不宜小于 30cm。 7.2.4 干砌石护坡稳定计算包括整体稳定和边坡内部稳定计算两种情况,其计算方法按照 GB 50286 的规定进行 。 7.2.5 干砌石护坡宜 符合 下列构造要求 : a) 护坡坡度 不宜陡于 1:1.5; b) 当坡面高差大于 6.0m 时, 其间宜设置一道宽度不小于 1.0m 的马道; c) 当被保护土体的渗流出逸点的渗透坡降不满足渗透稳定要求时,应设置粗砂碎石反滤层,其级配和层数应符合 SL 274 反滤层设计要求;亦可 采
33、用 土工织物反滤层; d) 河道凹岸拐弯处、水位消落带、冬季水位变化区间、岸边流速较大以及护坡坡脚处应增加砌石厚 度或采取其他加固措施 ; e) 护坡周边与相邻岸坡或构筑物的相交衔接处 ,应 结合具体条件 做好封边及压顶结构设计。 7.3 干砌石挡墙 7.3.1 干砌石挡墙常用于岸坡齿墙,一般适用于受结构、地质、 施工 条件限制的部位。 7.3.2 干砌石挡墙高度不宜大于 2.5m,超过 2.5m 时应进行相关论证;地震烈度 超过度的地区不宜修建干砌石挡墙。 7.3.3 干砌石挡墙结构 通常 为重力式 ,宜采用块石、粗料石砌筑而成,墙体内部之间靠自身摩擦力满足稳定要求;挡墙整体抗滑稳定和基底应
34、力计算 可 按 SL 379 进行复核。 7.3.4 干砌石挡墙宜 符合 下列构造要求 : a) 用于干砌石挡墙的石料应符合 7.2.2 的要求; b) 重力式干砌石挡墙墙顶宽度不宜小于 50cm, 迎水坡坡度一般不宜陡于 1:0.2; c) 挡墙基础宜设计成与受力方向相反的倾斜坡; d) 软土地基 应采取 基础处理措施 ,使其承载力和变形满足承受挡墙荷载作用的要求; e) 干砌石挡墙与被 保护土体之间应设置粗砂碎石反滤层,其级配和层数应符合 SL 274 反滤层设计要求。 7.4 垫式网笼 护坡 7.4.1 垫式网笼 护坡适用于深层抗滑稳定、岸边流速较大的边坡,也常用于水位消落带、冬季水位变
35、化区间、河道凹岸以及护坡坡脚等部位。 7.4.2 垫式网笼单层厚度 宜为 15cm 50cm,网孔大小通常不大于填充材料中值粒径的 65%;网垫护坡厚度及 稳定 计算 按照 CECS 353 的规定 进行 计算 。 7.4.3 网笼体 填充材料可采用天然块石、卵石和废弃混凝土块等,填料应符合下列要求: a) 填料应具有耐久性好、不易碎、无风化,填料中值粒径宜介于 1.5D 2.0D 之间 ( D 为网孔尺寸) ,不在外表面的填料允许超出该范围值的比例不应大于 15%。 填充材料应按照 因地制宜 , 就地取材的原则选择 ; DB13/T 2700 2018 12 b) 填充料宜进行级配实验分析,
36、级配应合理,填充后格网结构的空隙率宜小于 30%。 7.4.4 网笼 体 材料 宜 为有 PVC 覆层或无 PVC 覆层的经热镀工艺进行抗腐处理的低碳钢丝 。其材料应符合下列要求: a) PVC 覆层主要 指标要求: 1) PVC 护 膜厚度应为 0.4mm 0.6mm; 2) PVC 原材料 密度应为 1.30g/cm3 1.35g/cm3; 3) PVC 原材料的 邵氏 D 硬度应为 50 60; 4) PVC 原材料抗拉强度不应低于 20.6MPa,断裂伸长率不应小于 180%; 5) PVC 原材料 弹性模量 不应低于 18.6MPa; 6) PVC 原材料的性能、 耐盐雾性能和抗老化
37、性应满足 :密度变化不超过 6%,邵氏硬度变化不超过 25%,抗拉强度变化不超过 25%,耐磨损性变化不超过 10%。 a) 钢丝宜为热镀锌低碳钢丝 、 铝锌混合稀土合金镀层低碳钢丝 , 以及经高抗腐处理 的同质钢丝等 。钢丝的抗拉强度 、 延展性与抗腐蚀性应满足下列要求 : 1) 钢丝抗拉强度应为 350MPa 500MPa,断裂伸长率不应小于 12%; 2) 水下 、 水位变动区域 、 海洋条件 、 盐雾区域 、 土壤高酸性 、 高碱性区域宜使用 包 覆 PVC 的铝锌混合稀土合金镀层低碳钢丝 ; 3) 钢丝质量变化率、钢丝腐蚀率、钢丝网片质量变化率不应大于表 4 规定的数值;包覆 PVC
38、钢丝经 2000h 盐雾型式试验,钢丝腐蚀渗透深度即平端深度应小于 15mm; 4) 钢丝耐腐蚀性能指标见表 4。 表 4 钢丝耐腐性能指标 钢丝分类 钢丝质量变化率最大值 ( %) 腐蚀率最大值 ( g/m2) 网片质量变化率 最大值( %) 热镀锌低碳钢丝 2.1 130 2.0 锌 -5%铝 -混合稀土合金 钢丝 1.9 110 1.7 锌 -10%铝 -混合稀土合金钢丝 1.7 80 1.5 热镀锌包覆 PVC 钢丝 1.5 35 1.5 锌 -5%铝 -混合稀土合金包覆 PVC 钢丝 1.2 30 1.2 锌 -10%铝 -混合稀土合金包覆 PVC 钢丝 1.0 25 1.0 7.4
39、.5 垫式网笼 护坡 宜 符合 下列构造要求 : a) 为 增加护坡 侧缘 的强度,网笼 在上、下游边界 处 应加厚; b) 网垫应分成格室,隔片间距宜控制在 1.0m 左右;在承 受高速水流、泥石流、冰流等情况下,横隔片间距宜减小到 0.6m,防止网垫中填石的移动; c) 当被保护土体的渗流出逸点的渗透坡降不满足渗透稳定要求时,应设置粗砂碎石反滤层,其级配和层数应符合 SL 274 反滤层设计要求;亦可 采用 土工织物反滤层; d) 在承受高速水流、泥石流、冰流等部位,可采用两 层或多层叠砌防护,以增大防护厚度 ; e) 网垫护坡基础埋置到最大冲刷深度以下;不设护脚时,防护范围应向河床中延伸
40、至 2.0 倍 3.0倍的最大冲刷深度,或采用网垫对河床全断面进行防护。 7.5 笼(箱)体挡墙 DB13/T 2700 2018 13 7.5.1 笼 (箱)体挡墙多用于岸坡土体稳定性差、水 流速度较大的水下岸坡。 7.5.2 笼 (箱)体 单层厚度 不宜小于 45cm,单个宽度不宜大于 1.0m,长度不宜大于 2.0m;网孔大小通常不大于 填充 材料 中值 粒径的 65%。 7.5.3 网笼体 填充材料要求见 7.4.3、网笼材料 要求见 7.4.4。 7.5.4 笼 (箱)体 挡墙结构 通常 为重力式 , 分层错缝砌筑 ; 笼 (箱)体之间靠自身摩擦力满足稳定要求。 7.5.5 笼 (箱
41、)体挡墙设计计算内容包括整体稳定和墙底应力计算,按照 CECS 353 的 规定计算;笼 (箱)体挡墙荷载计算,可不考虑墙前后水位差引起的墙后剩余水压力和墙底渗透水压力,主要设计荷载应包括: a) 挡墙的自重 ,一般 应 根 据笼体砌石空隙率试验确定,无试验时宜按 28% 36%的内部空隙率考虑; b) 挡墙墙后土压力,根据墙后填料性质,按照 SL379 的规定 进行 计算; c) 地震土压力 的计算按 NB 35047 规定 的进行 计算; d) 施工荷载; e) 其它荷载等。 7.5.6 笼 (箱)体挡墙的墙高应预留施工期间的沉降量,沉降量的取值可参照本地区的实践经验和场区地质条件确定。当
42、本地区无经验时,宜取墙身高度的 3% 5%。 7.5.7 笼 (箱)体挡墙的埋置深度应综合地形、地质、冲刷深度等因素确定, 软土地基 应采取地 基处理措施 ,使其达到整体稳定且能均匀承受挡墙荷载作用的要求。 软土 地基墙趾埋 深应至冲刷深度以下0.5m 1.0m,当冲刷较严重或者河床起伏不平时,可 设置网垫护坦,长度为冲刷深度的 2.0 倍 3.0 倍。 7.5.8 笼 (箱)体 挡墙宜 符合 下列构造要求 : a) 挡 墙高度 宜 控制在 5.0m 以下,宜布置成阶梯状; b) 笼 (箱)体 挡墙与被 保护土体之间应设置粗砂碎石反滤层,其级配和层数应符合 SL 274 反滤层设计要求; c)
43、 承受高速水流、泥石流、冰流等较大荷载作用的挡墙,单个笼箱体尺寸应适当缩小,箱体间用网笼材料 绑扎 连接 ; d) 笼 (箱)体挡墙的主要变形部位在其墙身中部,为了防止或减小变形,在设计时应考虑以适当角度倾斜增大被动土压 力或在安放上层笼(箱)时墙面适当错台 5 cm 10cm,以平衡笼(箱)挡墙的自身变形; e) 在水面以下难以施工的情况下 , 可采用抛石或者网袋做基础平台,笼箱结构再在此基础上施工。抛石应选择粒径较大的块石、砾石,以保证基础稳定。 7.6 框格格构防护 7.6.1 框格格构结构适用于各种岸坡的防护,框格可采用混凝土、浆 砌石 等作骨架,小区格内宜采用植物防护或其他辅助防护措
44、施。 7.6.2 框格格构的整体布置形式及断面尺寸、小区格的大小及形状应根据坡面稳定、框格骨架受力条件及结构强度要求等确定。一般框格骨架表面积不大于透水性较好的小区格面积的 10%。 DB13/T 2700 2018 14 7.6.3 常水位以下部位的小区格内填料应满足抗水流冲刷、 漂浮物和冰层的撞击 、 波浪淘刷 以及 冻 胀荷载的作用;常水位以上部位的小区格内应充填满足抗 雨水冲刷 、宜于植物种植生长的土料;植物种植设计按照本标准第 6 章设计。 7.6.4 框格格构结构设计计算内容包括整体抗滑、格构构件的稳定、内力及配筋等计算,具体计算方法参见相关规范进行。 7.6.5 框格格构结构 宜
45、 符合 下列构造要求 : a) 框 格格构应设置变形缝,缝间距不宜大于 20m; b) 当坡面高度大于 8m 时, 其间宜设置一道宽度不小于 1.0m 的马道; c) 当被保护土体的渗流出逸点的渗透坡降不满足渗透稳定要求时,应设置反 滤层; d) 当边坡坡度较陡时,可采用钢筋混凝土格构与 预应力锚索 联合,并 根据结构受力 确定 钢筋混凝土 框格尺寸并 进行配筋 ; e) 河道凹岸拐弯处、水位消落带、冬季水位变化区间、岸边流速较大以及护坡坡脚处应适当增大格构断面尺寸,并 采用较大的块石 充填小区格; f) 格构 护坡周边与相邻岸坡或构筑物的相交衔接处 ,应 结合具体条件 做好封边结构设计; g
46、) 严寒 和寒冷地区 应考虑 冻融、冻胀作用 , 临水坡应考虑冰压力对护坡的影响 ,必要时应 采取减小冰压力的措施。 7.7 预制混凝土块护坡 7.7.1 预 制混凝土块护坡宜适用于当地缺乏石材的地区,被保护的岸坡应是深层稳定的土体。 7.7.2 防护平面布置应平滑顺直,河道拐弯处宜采用弧线平顺过渡,弧线段曲率半径应满足河道堤岸设计要求。 7.7.3 严寒和寒冷地区的预制混凝土块护坡应考虑冻融、冻胀作用,临水坡应考虑冰压力对护坡的影响,其设计计算应参照有关规范进行。 7.7.4 预制混凝土砌块类型按照不同的方式分为: a) 按外观形状分为棱柱体混凝土砌块和异型体混凝土砌块; b) 按有无贯穿孔
47、洞分为实体混凝土砌块和开孔混凝土砌块; c) 按连接形式分为连锁式混凝土砌块、铰接式混凝土砌块; d) 按块体性质分为实体砌块、透水 透气砌块、混凝土植草砌块。 7.7.5 预制混凝土块护坡结构应符合下列要求: a) 坚固耐久,抗冲刷、抗侵蚀性能强; b) 就地取材,经济合理; c) 便于施工、修复和加固; d) 满足消浪、防滑、排水等要求; e) 护坡结构整体适应变形能力强。 7.7.6 预制混凝土砌块的强度、抗冻等物理力学性能指标应根据防护工程不同部位的侧重点确定,也可参照表 5、表 6 确定。 DB13/T 2700 2018 15 表 5 预制混凝土块的物理性能表 物理性能 类别 普通
48、型 植生型 干密度( kg/m3) 2000 抗冻等级 一般环境 F50 F25 干湿交替环境 F75 F50 表 6 预制混 凝土块抗压强度和抗折强度表 抗压强度等级 普通型 植生型 抗压强度平均值(MPa) 抗压强度单块最小值(MPa) 抗折强度 平均值 (MPa) 抗折强度单块最小值(MPa) 抗压强度 平均值 (MPa) 抗压强度单块最小值(MPa) 抗折强度 平均值 (MPa) 抗折强度单块最小值(MPa) C15 / / / / 15.0 11.3 4.0 3.4 C20 20.0 17.0 4.5 3.9 20.0 15.0 4.5 3.9 C25 25.0 21.3 5.0 4.3 25.0 18.8 5.0 4.3 C30 30.0 25.5 5.5 4.7 30.0 22.5 5.5 4.7 C35 35.0 30.0 6.0 5.1 / / / / C40 40.0 34.0 6.5 5.6 / / / / 7.7.7 预制混凝土块护坡结构