土工格柵
加筋土工格柵在路基高填方的施工應(yīng)用
當(dāng)下公路和鐵路運(yùn)輸行業(yè)的飛速發(fā)展，特別是隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，高填方、深挖路基的情況不斷增加。在我國(guó)路基土石方施工過(guò)程中，通常使用木、竹、土、石等天然材料以及混凝土、瀝青和鋼筋等新型建筑材料作為路基施工的理想材料。而隨著化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，人工材料因具備質(zhì)輕、價(jià)廉、來(lái)源廣、制作工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用和推廣，逐漸成為巖土及路基施工中理想的材料。
在鐵路和公路施工中，路基作為是軌道、道路的基礎(chǔ)性保障。如果路基堅(jiān)固才能確保道路的暢通，從而確保道路的使用質(zhì)量和壽命。因?yàn)椋坊鳛橛绊懙缆返氖褂觅|(zhì)量和壽命的直接因素，受到各種施工單位的重視。高填方路基作為近年來(lái)發(fā)展較快的路基處理工藝。高填方路基施工能夠使道路直道施工，對(duì)施工成本的節(jié)省意義重大。但高填方路基也存在一些問(wèn)題，主要是占地面積較大，常見(jiàn)的通病還有路基整體或局部沉降、坍塌、開(kāi)裂等，其產(chǎn)生的主要原因是施工、設(shè)計(jì)的原因甚至地質(zhì)和土質(zhì)本身的缺陷等。
在我國(guó)公路、鐵路的路基施工過(guò)程中，特別是在地形條件復(fù)雜，甚至高填方的區(qū)域，對(duì)路基建設(shè)提出更高的要求。隨著我國(guó)對(duì)路基高填方材料和施工工藝的研究不斷加深，特別是加筋土工格柵技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，使得我國(guó)公路、鐵路建設(shè)邁向新的里程碑。加筋土工格柵是指在路基施工過(guò)程中，對(duì)施工中埋設(shè)抗拉強(qiáng)度較高的土工格柵進(jìn)行系統(tǒng)化，其基本原理是利用土體表面摩擦和格柵網(wǎng)孔之間的嵌鎖作用，充分利用加筋土工格柵抗拉強(qiáng)度的特性，增大對(duì)土體的約束力，從而有效提升土體的抗剪切、抗負(fù)荷和抗滑力，充分加固土體，為路基甚至公路、鐵路的主體施工提供堅(jiān)實(shí)的保障。
土工格柵具有優(yōu)良的物理、力學(xué)性能，不斷提高土體的強(qiáng)度和抗變形能力，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用十分廣泛。目前，我國(guó)高填方路基設(shè)計(jì)、施工中運(yùn)用最廣泛的是土工格柵工藝，但如果土工格柵添加鋼筋，形成堅(jiān)實(shí)的強(qiáng)抗負(fù)荷土，可有效提升土體的抗剪、抗拉性能，大幅提升路基的穩(wěn)定性。加筋土工格柵工藝技術(shù)具有施工簡(jiǎn)便，抗震、抗負(fù)荷能力較強(qiáng)，占地面積少等優(yōu)點(diǎn)。
土工格柵工藝按施工原料的差異可分為：聚乙烯土工格柵(單向、雙向)、鋼塑復(fù)合土工格柵和玻璃纖維土工格柵三類。通過(guò)對(duì)土工格柵工藝的不斷完善，通過(guò)對(duì)土體造成超強(qiáng)的擠壓，增強(qiáng)土體的抗負(fù)荷性能，綜合土工格柵和土體本身的緊密結(jié)合，形成較理想的連鎖系統(tǒng)，非常適應(yīng)于大面積永久性承載地基的施工。加筋土工格柵工藝是一種復(fù)合工藝的土體加固。因此，加筋土工格柵工程的填料和格柵的選用是保證加筋土工格柵施工質(zhì)量的關(guān)鍵。
土工格柵在路基高填方中的應(yīng)用
加筋土工格柵工藝技術(shù)充分發(fā)揮作用，必須具備理想的填方材料和優(yōu)質(zhì)的土工格柵。土工填料作為加筋土工格柵技術(shù)中重要的一環(huán)，填料的必須要求力學(xué)性能穩(wěn)定性較高，防水性能較好的理想級(jí)配砂礫，其粒徑不宜大于15mm，含泥量≦3%，不均勻系數(shù)Cu＝d60/d10=2.6～7.8，最大干密度約為1 900 kg/m3，最佳含水率≦12%。土工格柵必須確保現(xiàn)場(chǎng)制作，保證材質(zhì)能防潮、防水、耐腐蝕，抗拉強(qiáng)度高，且具有較高抗拉強(qiáng)度、耐彎曲和耐變形能力強(qiáng)，且必須與填料間的摩擦系數(shù)較大，按照規(guī)格要求，科學(xué)選擇完備的鋼塑復(fù)合拉筋材料，確保與土體整體組合的科學(xué)、堅(jiān)實(shí)。
土工格柵的施工工藝
在土工格柵的施工工序?yàn)椋呵寤?rarr;鋪格柵→整平固定→回填攤平→壓實(shí)→檢測(cè)。
在加筋土工格柵施工中，格柵必須鋪設(shè)平整，避免褶皺，并確保與施工路基面密貼，對(duì)特殊區(qū)域，應(yīng)采取特別的措施確保與之表面密貼；同時(shí)，施工中必須確保其連續(xù)性，并嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，充分避免土工格柵的扭曲，折皺、重疊和過(guò)度拉伸造成的變形；利用機(jī)械排鋪和趕壓，嚴(yán)禁直接使用大型機(jī)械碾壓施工，避免對(duì)格柵表面造成損傷。嚴(yán)格按照規(guī)范對(duì)路基邊坡機(jī)型土工格柵鋪設(shè)，并及時(shí)填充施工填料，避免填料的日曬和老化，其間隔時(shí)間應(yīng)≦48h；土工格柵鋪設(shè)完成后首先進(jìn)行自檢。
在土工格柵施工中，鋪設(shè)剪裁的土工格柵，剪裁長(zhǎng)度﹦24m+每層格柵間距+反包長(zhǎng)度（在錯(cuò)臺(tái)處加錯(cuò)臺(tái)寬度2m）。并及時(shí)用填料進(jìn)行填充，并將反包長(zhǎng)度部分置于墻線以外，回填后將反包格柵進(jìn)行反包，與上一層新鋪設(shè)的土工格柵用連接棒進(jìn)行連接。并及時(shí)將格柵拉張固定，確保土工和善處于壓緊狀態(tài)，并及時(shí)回填填料，確保施工的連續(xù)性。回填填料的粒徑必須控制≦300mm，應(yīng)認(rèn)真篩選粒徑，并開(kāi)展施工整平后的曬水碾壓，及時(shí)用12t振動(dòng)碾壓機(jī)碾壓8遍，壓實(shí)厚度低于松鋪厚度約10cm左右，而在距加筋土工格柵組成的土墻1.5m內(nèi)應(yīng)用重量不大于1t的小型碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓，并結(jié)合人工夯實(shí)，對(duì)回填料進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，應(yīng)高于93%的標(biāo)準(zhǔn)。
加筋土工格柵夯實(shí)和沉降觀測(cè)的檢測(cè)：
在加筋土工格柵施工中，對(duì)加筋加固墻的施工必須確保格柵施工之后的夯實(shí)重錘完備，確保鋪設(shè)質(zhì)量和性能指標(biāo)要求。在實(shí)際施工中，具體回填夯錘技術(shù)指標(biāo)和起重設(shè)備必須具有穩(wěn)定性、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、靈活多變，從而確保工程施工的順利開(kāi)展。同時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的施工區(qū)域的地基、結(jié)構(gòu)類型和對(duì)基礎(chǔ)要求強(qiáng)度等綜合考慮，優(yōu)化加筋土工格柵加固墻的技術(shù)和抗負(fù)荷、抗滑性能，從而為路面施工的順利開(kāi)展提供保障。
在施工過(guò)程中，為保證土工格柵加筋土擋墻的安全及可靠性，在土工格柵鋪設(shè)過(guò)程中在不同高程位置設(shè)置工程施工沉降觀測(cè)點(diǎn)，并對(duì)加筋土共格柵擋墻開(kāi)展科學(xué)的沉降及變形觀測(cè)，并在有效的工期范圍內(nèi)，及時(shí)開(kāi)展路面施工和加筋土工格柵加固墻的裂縫監(jiān)測(cè)和采取科學(xué)的預(yù)防措施。
在我國(guó)，高填方路基產(chǎn)生沉降的主要因素包括路基的自身沉降和施工地基的沉降兩部分組成。
產(chǎn)生的主要因素包括：
①土工填料的密實(shí)度越大，沉降量就越小；而施工回填的高度越高，其加固墻自身地基的沉降量就越大，土質(zhì)填料的壓縮性大于石質(zhì)填料或土石混合填料；
②對(duì)于石質(zhì)填料，強(qiáng)度越高的填料其后期壓縮性越小；透水性好的填料其壓縮性明顯小于透水性差的填料。
目前，針對(duì)現(xiàn)有的施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)分析可知：加筋土工格柵技術(shù)的實(shí)施和對(duì)路面橫向裂縫寬度的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，加筋土工格柵組成的加固墻雖然能產(chǎn)生一定的沉降，但變形量較小，且相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)直接影響公路或鐵路的安全使用。加筋土工格柵作為路基支護(hù)中重要的技術(shù)手段之一，特別對(duì)高填方路基施工，應(yīng)用前景十分樂(lè)觀。通過(guò)對(duì)加筋土工格柵的技術(shù)和施工進(jìn)行總結(jié)，分析，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，開(kāi)展新技術(shù)、新材料、新工藝的研究，力求不斷強(qiáng)化加筋土工格柵在路基高填方應(yīng)用，為我國(guó)公路、鐵路建設(shè)和快速發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。
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