胡時(shí)永

(安徽省池州市公路局,安徽池州 247100)

土工格室在路網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

胡時(shí)永

(安徽省池州市公路局,安徽池州 247100)

根據(jù)路網(wǎng)項(xiàng)目的特點(diǎn)以及病害成因,將土工格室這一處理軟基的方法運(yùn)用到路網(wǎng)建設(shè)中來(lái),從方案、材料、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行了較為全面的比較分析,并對(duì)土工格室的質(zhì)量控制及工藝提出了有參考性的要求。

土工格室;施工工藝;經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較

0 引言

土工格室作為一種新型的合成材料,由于其力學(xué)性能好,施工方便和造價(jià)低等特點(diǎn),越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于公路路堤加筋、軟土路基處理、邊坡防護(hù)等工程中。經(jīng)試驗(yàn)和工程實(shí)例應(yīng)用證明,土工格室在提高一般填土承受動(dòng)荷方面有很大的功效,在處理道路基床病害,固定松散介質(zhì)的應(yīng)用方面,具有其它土工材料不可替代的優(yōu)勢(shì)。土工格室的力學(xué)原理在中外的資料描述為:“一種蜂窩狀三維限制系統(tǒng),可以在很大范圍內(nèi)顯著提高普通填充材料在承載和蟲蝕控制應(yīng)用中的性能”。它的關(guān)鍵原理就是三維限制。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),在格室的限制作用下,中密砂的表觀粘聚力可以增加三十幾倍。

世行貸款安徽公路項(xiàng)目Ⅲ恢復(fù)工程S310壽縣至霍邱段全長(zhǎng)69.98km,為安徽省西北部的重要通道,也是六安市沿淮防洪搶險(xiǎn)救災(zāi)的重要通道。項(xiàng)目經(jīng)過(guò)區(qū)為淮河二道防洪區(qū),路線兩側(cè)為淮河沖積灘地,地勢(shì)低洼,地下水位高,土質(zhì)多為粉性土、淤質(zhì)土及膨性土,土質(zhì)變化大。該路段最后一次改建于1996年,經(jīng)過(guò)十多年的運(yùn)營(yíng),尤其是近幾年重車的行駛,致使全線呈現(xiàn)出較嚴(yán)重的破壞,路面出現(xiàn)長(zhǎng)段落的網(wǎng)裂及不均勻沉降變形,嚴(yán)重影響道路的通行和通過(guò)能力;該段路基早期多為民工建勤填筑而成,填料多為腐植土、淤質(zhì)土、過(guò)濕土及部分垃圾土,且碾壓嚴(yán)重不到位,對(duì)水的敏感性非常大,秋冬季節(jié)承載力好,春夏兩季病害發(fā)生嚴(yán)重,承載力極度下降。結(jié)合土工格室的特點(diǎn),在該路段上運(yùn)用了土工格室進(jìn)行病害處理(主要應(yīng)用于 K124+080～K133+960,K134+520～K135+480)。

1 格室材料的選擇

土工格室材料要求具有較高抗拉、抗剪強(qiáng)度,并能適應(yīng)地基的變形要求。本項(xiàng)目選擇的是一種高強(qiáng)度聚乙烯片材,采用電阻加熱法焊接,展開后呈六邊形蜂窩狀的三維主體網(wǎng)格結(jié)構(gòu),片室高為25厘米,幅寬3.0米,焊距為40厘米,格室焊點(diǎn)剝離強(qiáng)度大于10KN/M(實(shí)際為15.9 kN/m),聯(lián)接剝離強(qiáng)度大于10kN/m,片材屈服強(qiáng)度不小于16MPa(實(shí)際28.6MPa),由合肥縱皖工程材料有限公司生產(chǎn)。

本項(xiàng)目的工程格室填料均采用級(jí)配碎石,其級(jí)配要求,同路網(wǎng)級(jí)配碎石的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

2 土工格施工工藝及質(zhì)量控制

2.1 施工準(zhǔn)備

先將病害路段的病害挖除至設(shè)計(jì)標(biāo)高,一般挖深為35厘米,對(duì)挖除后段落進(jìn)行整平檢底并進(jìn)行初步壓實(shí),壓實(shí)度一般不小于90%,在初壓后的基底鋪10厘米厚砂墊層。

2.2 鋪設(shè)及固定格室

沿路基橫斷面方向鋪設(shè)。先將格室張拉開,使格室處于張緊狀態(tài),在鋪設(shè)土工格室的始端,按土工格室的鉚距尺寸,用專用工具將準(zhǔn)備好的鋼釬進(jìn)行固定,鋼釬外露部分的頂端不得高于格室高度,以低于格室頂點(diǎn)邊緣5MM為宜;土工格室在未張拉之前,應(yīng)根據(jù)病害處理的大小,用格室連接件連接好格室,并將連接好的土工格室掛在鋼釬上,張拉控制應(yīng)以格室縱橫向張緊為度,并檢查格室有無(wú)破損,處理好以后,準(zhǔn)備往格室里填筑材料。

2.3 填筑碾壓

格室內(nèi)填料采用人工回填,填筑順序應(yīng)從一端及兩側(cè)向中間進(jìn)行。填料應(yīng)稍高于格室,并大致找平,填料完成后應(yīng)用25噸及以上的靜載壓路機(jī)從中間向兩邊推進(jìn)碾壓。

施工的同時(shí),先布置好水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x,隨時(shí)量測(cè)沉降量,并同時(shí)觀測(cè)側(cè)向位移情況,如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象應(yīng)分析原因,及時(shí)給予糾正。

3 經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較

按常規(guī)處理軟基方法,在路網(wǎng)建設(shè)中多采用翻挖40～60厘米后用天然砂礫、級(jí)配碎石換填,或用灰土改良后回填級(jí)配碎石等,這里將常規(guī)處理方法與土工格室處理進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,見下表(以100m2計(jì)):

處理方案 處理效果 造價(jià) 施工難易程度級(jí)配碎石短期效果較好,存在變形及輕度衰減,對(duì)周邊有擾動(dòng)處理不完全6450元 施工方便,對(duì)周邊壓實(shí)度控制較難級(jí)配碎石+灰土短期效果較好,對(duì)水較敏感,對(duì)周邊有擾動(dòng),長(zhǎng)期效果不好9180元 施工工藝復(fù)雜,質(zhì)量控制難土工格室效果較好,對(duì)周邊擾動(dòng)影響小,長(zhǎng)期效果好,水穩(wěn)定強(qiáng)5105元 施工簡(jiǎn)單,質(zhì)量易控制

從以上三種方案比較可以看出,采用土工格室從方案及經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都占有明顯的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目所采用的土工格室設(shè)計(jì)厚度為 H=25cm,設(shè)計(jì)過(guò)厚,給張拉和填料壓實(shí)增加了一定的施工難度,在鋪設(shè)過(guò)程中,應(yīng)盡量將土工格室拉緊,不得有折皺;土工格室張拉鋪設(shè)后,應(yīng)及時(shí)用料填充并壓實(shí),不得停放過(guò)長(zhǎng)。從使用的情況來(lái)看,效果非常好,運(yùn)行三個(gè)多月來(lái),沒(méi)有發(fā)生任何質(zhì)量變化,彎沉位值從2.75mm提高到0.64mm,是一項(xiàng)值得廣泛推廣應(yīng)用的一種好的處理軟基技術(shù)方案。在實(shí)際應(yīng)用中,我們經(jīng)過(guò)總結(jié)認(rèn)為:

(1)土工格室的選用高度不宜超過(guò)20cm,在實(shí)際工程應(yīng)用中,宜采用高強(qiáng)土工材料生產(chǎn)的土工格室,抗形變能力更為理想,質(zhì)量較好控制。

(2)采用土工格室處理軟基的面積不宜過(guò)小,一般應(yīng)處理大于30m2以上的軟基路段,小面積病害處理效果不明顯。

(3)填筑時(shí)宜用1.5噸鏟車配合使用,工效提高明顯。

(4)鋪設(shè)土工格室時(shí),應(yīng)重點(diǎn)拉緊四周的格室片,盡量讓格室填充的材料量大致相當(dāng),以增強(qiáng)整體強(qiáng)度效果,嚴(yán)防格室填料不滿即進(jìn)行碾壓,或是格室片沒(méi)有拉緊以及存在折皺而進(jìn)行填筑。

[1] J T/T516-2004.公路工程土工合成材料[S].

[2] 夏志強(qiáng),王繼民.碾壓混凝土在軟土路基中的應(yīng)用[J].市政技術(shù),2006(1).

責(zé)任編輯:文 月

TU5

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1671-8275(2010)03-0019-01

2009-06-18

胡時(shí)永(1971-),男,安徽東至人,池州市公路局工程師。研究方向:路橋施工與管理。