張 軍(內(nèi)蒙古路橋有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)
淺談公路路堤施工中土工格柵加筋擋土墻技術(shù)的應(yīng)用
張 軍
(內(nèi)蒙古路橋有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)
摘 要:本文對土工格柵穩(wěn)固性的原理進(jìn)行介紹,重點(diǎn)介紹了土工格柵加筋擋土墻施工順序以及需要注意的事項(xiàng),并對其質(zhì)量控制進(jìn)行初步的探討。
關(guān)鍵詞:土工格柵;加筋擋土墻,公路路堤;施工技術(shù)
傳統(tǒng)的高填方堤,需要較緩的坡,浪費(fèi)大量土地,而且露肩邊緣穩(wěn)固性較差,在受雨水或者其他惡劣環(huán)境影響之下,容易失穩(wěn)坍塌,發(fā)生事故??梢娦录夹g(shù)的使用尤為重要。加筋擋土墻就是這樣一種技術(shù),它對路基的要求較低,施工方便,能夠有效的提高路堤的穩(wěn)定性和耐久性,得到了廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展,土工格柵因其運(yùn)輸方便、強(qiáng)度高、抗腐蝕、造價(jià)低,以及能夠保護(hù)土體,具有過濾、排水、隔離、加固等多功能的特點(diǎn),逐漸成為國內(nèi)外公認(rèn)的、具有良好發(fā)展前景的支擋結(jié)構(gòu)之一。本文以此為入手點(diǎn),探討土工格柵加筋擋土墻技術(shù)的原理、要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施。
土工格柵是在聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)板上打孔,然后在高溫條件下進(jìn)行拉伸以提高分子鍵的定向排列性,從而得到高強(qiáng)、低延伸的補(bǔ)強(qiáng)材料。在實(shí)際應(yīng)用中,將筋帶、面板和填料鋪設(shè)在一起,形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu),由于筋帶的抗拉伸以及與填料之間的相互摩擦,從而能夠成承受極大的土壤壓力,達(dá)到加固的目的,這就是加筋擋土墻技術(shù)。
和土工織物、土工膜相比,土工格柵網(wǎng)筋粗、抗沖擊力強(qiáng),強(qiáng)度大,不容易發(fā)生斷裂的現(xiàn)象,施工方面具有方便裁剪、連接的優(yōu)勢。土工格柵按照構(gòu)造可以分為單向和雙向兩種。其中,單向土工格柵抗拉強(qiáng)度高,在橋臺、陡坡、路堤、擋墻等平面應(yīng)變特征的加筋土工程中應(yīng)用較為廣泛;雙向土工格柵和土粒能夠形成很好的咬合作用,控制住土粒的位移,較多的應(yīng)用在地基和路基的加筋工程。
土工格柵是良好的路用加筋材料,主要通過拉力激發(fā)其加筋路堤的作用。土工格柵的作用主要有兩個方面:(1)承擔(dān)水平載荷,從而提高地基承受能力。對于地基土,能否承受足夠大的豎向載荷,也就是填料的自重,決定著其質(zhì)量。還有一個就是路堤填料從中心至兩邊產(chǎn)生的軸向水平推力,這個力的存在降低了對豎向載荷的承受能力,而且會造成填料的側(cè)向位移,降低地基的穩(wěn)固性。通過土工格柵的加注,能夠讓一層或者多層的土工格柵承受水平推力,從而顯著提高地基的承載能力;土工格柵的加注能夠有效提高擋土墻界面的粗糙度,從而能夠與土顆粒咬合把土壤控制住,增加其對土壤的約束力。(2)抑制土拱效應(yīng),減少路堤的沉降量。工程實(shí)踐證明,加筋體協(xié)調(diào)地基沉降的能力是很強(qiáng)的。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前一般認(rèn)為土工格柵的鋪設(shè)能夠明顯減少地基堤軸處沉降量與基趾處沉降量的差值,即不均勻沉降量,但對于減小整體沉降量作用不是特別明顯。
2.1 施工要點(diǎn):(1)平整墻基。軟弱地基處理后必須符合要求;地基的開挖、平整、壓實(shí)需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。(2)筋材的鋪設(shè)方向應(yīng)該垂直于墻面。(3)填土過程注意土層厚度,在圖層厚度不足30cm之前,禁止利用推土機(jī)推土;在壓實(shí)之后,需要保證壓實(shí)厚度不低于15cm。
2.2 工藝流程。工藝流程一般包括:基礎(chǔ)開挖——場地平整、壓實(shí)對軟基進(jìn)行處理——鋪設(shè)土工格柵——填料的平鋪碾壓過程——墻體的開挖、填料以及排水。
2.3 施工準(zhǔn)備。施工之前,首先應(yīng)當(dāng)了解設(shè)計(jì)方案并對土壤的含水量等條件進(jìn)行確認(rèn),應(yīng)當(dāng)對圖紙文件熟悉,編制合理的施工組織計(jì)劃,設(shè)定好臨時的道路、設(shè)施,準(zhǔn)備好需要的各種施工材料和器械,測量放線,組織好施工需要的人員,做好施工表格等等。
2.4 開挖。采用人工挖掘和機(jī)械挖掘相結(jié)合的方式,首先進(jìn)行精準(zhǔn)的測量,通過放線確定開挖中線和邊線,確定標(biāo)高和需要挖的深度。把挖出的土方注意運(yùn)走;對于排水溝以及集水溝的水根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)方案,確?;椎母稍?。對于墻體需要注意按照不同的標(biāo)高進(jìn)行開挖,分段施工。墻體開挖過程中要注意測量放線,在挖好的基坑上需要用混凝土澆筑,面板采用鋼筋栓空心墻預(yù)制板,嚴(yán)格控制面板的頂高程、軸線偏位、豎直度等;對基底需要進(jìn)行夯實(shí),必要時需要用水泥砂漿進(jìn)行處理;面板安裝時需要控制好漿底厚度,確保面板安裝在統(tǒng)一水平面上。
2.5 加筋材料與坡面植物的鋪設(shè)。首先將場地平整壓實(shí),杜絕堅(jiān)硬突出物的存在;按照設(shè)計(jì)長度把土工格柵平鋪,連接處用尼龍繩處理,一般10-15cm就需要有一個連接點(diǎn);把土工格柵拉緊,自由端用插釘固定,然后兩天之內(nèi)進(jìn)行填料處理,填料時注意覆蓋土層厚度不足30cm前禁止用推土機(jī),防止格柵產(chǎn)生擾動,壓實(shí)后厚度一般不小于15cm。耕植土要求沒有石塊等雜物,耕植土按照要求添加草子、肥料,均勻拌和,土料太干的可以適當(dāng)?shù)脑黾铀帧?/p>
2.6 填料施工和墻后排水。填料時采用自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸,人工輔助推土機(jī)平鋪。分層厚度以及碾壓的次數(shù)根據(jù)實(shí)際情況和現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行定奪。碾壓過程注意車輛禁止突然轉(zhuǎn)向或者急剎車,防治對筋帶產(chǎn)生干擾。對于難以碾壓的區(qū)域,可以采用小型打夯機(jī)輔助的辦法進(jìn)行夯實(shí)。施工之前就需要對擋土墻尺寸、設(shè)計(jì)高程進(jìn)行計(jì)算,施工過程中做好水土保持工作。在擋土墻以及上部的土工格柵施工和綠化完成之后,應(yīng)及時清理因施工造成的環(huán)境破壞問題,注意墻體的排水通暢。
(1)首先是材料本身的質(zhì)量需要得到保證,應(yīng)當(dāng)采取正規(guī)的渠道進(jìn)貨,保證有正規(guī)的質(zhì)檢報(bào)告。并在進(jìn)貨后對其物理、力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行抽檢,做好材料的質(zhì)量控制工作。(2)施工現(xiàn)場,首先是場地的平整和壓實(shí),杜絕堅(jiān)硬物體的出現(xiàn)對格柵造成傷害;對于不平整區(qū)域必須進(jìn)行處理。(3)注意對格柵鋪設(shè)效果的質(zhì)量監(jiān)控,加筋材料應(yīng)當(dāng)平整、密實(shí),杜絕重疊、扭曲的現(xiàn)象,鋪設(shè)方向應(yīng)當(dāng)與墻縱面垂直;其鋪設(shè)的長度、寬度,以及連接的方式和連接強(qiáng)度需要符合要求。(4)填料。填料中塊體不能過大,一般不超過分層厚度的2/3;鋪設(shè)厚度不小于30cm,壓實(shí)后不小于15cm,壓實(shí)度也需得滿足要求。(5)施工質(zhì)量檢測項(xiàng)目:加筋材料基礎(chǔ);加筋材料質(zhì)量及鋪設(shè);麻袋碼放及包裹;填料填筑及壓實(shí);觀側(cè)元件的埋設(shè)等。
參考文獻(xiàn)
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