HDPE三维土工格室在滨水景观工程实例中的应用分析

1、工程概况
十堰市百二河流域位于城区中南部，发源于大独岭，流经湖北中心城区，与张湾河交汇后汇入神定河，由南向北经郧阳区茶店镇注入丹江口水库，主河道全长18.6km，流域面积56km²。流域中游建有百二河水库，目前其上、下游均无其他水利工程。百二河水库以上，山高谷深，森林茂密，植被良好，基本无耕地，沿河谷两边有或集聚、或零星的少量居民和农家乐，且有十房公路（又称施洋路）从库区穿过。百二河水库以下，地势较为开阔，河道两岸集中分布居民，也是十堰市的蔬菜基地。十堰百二河位于城市老城区，建设条件复杂，老旧小区多，雨污分流不彻底，排放的污染物早已超过河道的自净能力，曾经成为十堰的“龙须沟”，整体环境较差。本次生态修复工程利用百二河的生态廊道工程串联两岸带状绿地，通过文化的挖掘和梳理，将百二河打造成穿越城市中心的一条生态轴、休闲轴、景观轴、文化轴，实现洪水、雨水、污水、生态水四水共治，努力打造河畅、水清、岸绿、景美的和谐环境。由于百二河是一条防洪河道，兼有景观游憩功能，本次设计依据“弹性景观”的设计原则，通过“分级设防”的方式，将河道局部退岸、主槽下挖，扩大河道的边界，最终形成两级步道、三个亲水层次的河道景观系统。

2、水位变动区滨水道路面临的水害风险
在滨水景观的规划与建设中，生态设计理念如“弹性景观”、“海绵城市”和“韧性设计”的融入，显著提升了城市滨水景观工程的可持续发展性及其质量。生态、灵活、多适应性的设计理念的转变，使得城市滨水景观在保持生态平衡的同时，也具备了更强的韧性和弹性。十堰市百二河依据“弹性景观”、“海绵城市”和“韧性设计”的设计理念，采用两级步道、立体交通体系的设计，可以应对河道不同水位的变化，但二级步道比一级步道面临的水位淹没几率大，受水损害的风险也随之更大。常遇洪水位时期，二级步道及平台会处于常遇洪水位以下，经常会遭受河水与地下水的侵蚀、冰冻灾害、温度变化（昼夜温差，四季温差）等多方面的影响。在这些因素的共同作用下，二级步道系统的路基床，将面临由于河水浸泡冲刷造成的路基土壤失稳、承载力下降、冻胀、甚至整个步道系统结构垮塌等危害。

3、HDPE三维土工格室的实践运用
针对以上面临的各种风险因素，本工程提出了“基于土工合成材料立体加筋”的概念，采用HDPE三维土工格室约束系统，利用土工格室与路基填料相互作用，实现较高的侧向限制和防滑、防变形能力，增强路基的承载能力，起到立体加筋、提高路基稳定性的作用，从而保证步道路面的完整统一，呈现较好的滨水景观效果。本次设计中，二级步道及平台路基层结构具体做法如下：混凝土垫层结构采用蜂巢格室内填级配砂石；蜂巢格室规格为356-150C，蜂巢格室加筋层采用150高蜂巢格室内填级配砂石，超填3cm一次成型。利用格室壁与级配砂石之间的相互作用，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体，保证滨水景观步道的整体性和更高的承载能力。经过详尽的软件模拟与深入分析，发现HDPE三维土工格室加筋技术在滨水景观道路工程中能够显著提升地基土的动回弹模量。在同一动应力水平下，地基土的动回弹模量会随着三维土工格室层数的增加而显著增大。通过进一步观察研究，发现动回弹模量在动应力增大的情况下会出现降低的趋势，并且这种影响在前期更为显著。将HDPE三维土工格室应用于地基土的加筋处理中，能够显著提高路堤的极限承载能力。特别是在加筋等间距的条件下，通过增加加筋层数、增大格室高度以及减小格室焊距，可以进一步优化路堤的静载极限承载力，从而确保道路工程的稳定性和安全性。