土工格柵
雙向土工格柵在公路工程加筋碎石技術(shù)研究
雙向土工格柵在公路工程加筋碎石技術(shù)研究
作為一種土工合成材料，雙向土工格柵相比其他土工合成材料，其性能、功效較為獨(dú)特。土工格柵對(duì)碎石加筋作用可分為兩類，其一格柵對(duì)其網(wǎng)孔內(nèi)碎石土的阻力；其二格柵對(duì)其界面兩側(cè)碎石土的聯(lián)鎖、咬合摩擦力。只有在某種特殊應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下，土工格柵張力膜效應(yīng)才能作用于某些材料。在土工格柵阻力及界面咬合摩擦力影響下，格柵周圍極易產(chǎn)生復(fù)合加固帶，且對(duì)加筋碎石產(chǎn)生制約，促使密實(shí)碎石土出現(xiàn)剪脹現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生側(cè)向變形，最終達(dá)到土工格柵加筋碎石復(fù)合體強(qiáng)度、變形模量增強(qiáng)的作用，也就是說(shuō)，利用土工格柵可對(duì)土體側(cè)向膨脹變形加以制約，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加固土體的作用。
按照Mohr-Coulomb強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)合理選擇土工格柵加筋碎石土，通過(guò)加筋作用可增強(qiáng)加筋碎石土復(fù)合體的粘聚力。加筋碎石墊層施工中所選用的碎石材料需具備弱風(fēng)化、強(qiáng)硬度、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，以此達(dá)到復(fù)合體強(qiáng)度增強(qiáng)，壓密性良好的作用。同時(shí)還可以減小側(cè)向變形，得到良好加筋效果。
某公路工程總長(zhǎng)度為1.98km，為四幅橫斷面形式。該道路所在場(chǎng)地具有較為平坦的地形，地下水位埋深范圍為2.0～5.2m，-0.32～0.69為土層液限指數(shù)平均值，粉質(zhì)中液限粘質(zhì)土為路基土，屬于潮濕―過(guò)濕類型。為達(dá)到路基加固效果，本工程選取土工格柵加筋碎石墊層法進(jìn)行施工。按照地質(zhì)地形實(shí)際情況，1：0.5為土工格柵邊坡坡率，10m為邊坡高度，且將排水溝設(shè)置到坡腳位置，邊溝設(shè)置到道路邊。
根據(jù)工程實(shí)際情況下，需將3層雙向土工格柵鋪設(shè)到邊坡基底位置，選取碎石墊層格柵，1.8m厚。且選取C15現(xiàn)澆混凝土用于土工格柵邊坡頂部作為壓頂，邊坡坡面植草綠化防護(hù)。填筑土工格柵基底、斜坡位置，并將2m寬臺(tái)階開(kāi)挖到原地面。
雙向土工格柵加筋碎石施工工藝：
軟土路基作為公路工程施工的主要病害，將雙向土工格柵加筋碎石樁合理應(yīng)用于軟基處理中，可有效提升地基承載力，達(dá)到良好施工效果。為此，施工單位必須在充分了解雙向土工格柵加筋碎石樁作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，規(guī)范施工工藝，只有這樣才能最大限度提高工程整體質(zhì)量。
1、施工材料準(zhǔn)備
（1）填料。填料所選取的材料以砂性土、砂礫及碎石等為主，其具有較強(qiáng)滲水性。禁止選取淤泥、腐質(zhì)土。所選填料內(nèi)存在有機(jī)料、生活垃圾較多則不得使用。相比填料壓實(shí)厚度，填料粒徑不得大于其75%，并在15cm以內(nèi)控制最大粒徑。如粗粒料不夠圓滑、過(guò)于尖銳，在筋帶表層攤鋪時(shí)不得使用。碎石規(guī)格以2種為主，即30～50mm與50～70mm，配置比例為70：30。
（2）加筋材料。土工格柵、土工帶等為加固路基的土工合成材料。作為一種新型土工合成材料，塑料土工格柵的優(yōu)點(diǎn)為較強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)、較大摩擦系數(shù)等，在軟基加固施工中得到了廣泛應(yīng)用。
2、測(cè)量放樣
按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行樁頂標(biāo)高測(cè)量確定，并進(jìn)行樁位放線及控制樁設(shè)置。同時(shí)，核查現(xiàn)場(chǎng)材料，對(duì)加筋土擋墻基礎(chǔ)線進(jìn)行測(cè)定。除此之外，還需對(duì)加筋土邊坡斷面進(jìn)行核對(duì)，并對(duì)格柵鋪設(shè)進(jìn)行復(fù)核。根據(jù)施工規(guī)定，做好場(chǎng)地清理工作。
3、基礎(chǔ)工程
開(kāi)挖施工前，需先做好定位測(cè)量工作，并將開(kāi)挖線準(zhǔn)確標(biāo)出，與基礎(chǔ)外緣相比，槽底平面尺寸應(yīng)多出300mm。當(dāng)縱向高度具有較大變化時(shí)，順著縱向基槽底按照階梯狀進(jìn)行開(kāi)挖施工，要求在3m內(nèi)控制各臺(tái)階長(zhǎng)度。
4、鋪設(shè)土工格柵
鋪設(shè)土工格柵前，需先檢測(cè)各類施工材料，保證其滿足設(shè)計(jì)要求。主要檢測(cè)項(xiàng)目為孔隙尺寸、延伸率、耐久性等。鋪設(shè)土工格柵時(shí)，可選取搭接法進(jìn)行相鄰兩幅縱向連接，0.25cm為搭接寬度。連接土工格柵受力方向時(shí)，要求在設(shè)計(jì)允許強(qiáng)度以上控制連接強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要求，嚴(yán)控土工格柵下料施工，要求多出300到500mm左右。土工格柵和坡面成垂直狀，且在平整壓實(shí)填料上鋪設(shè)，避免重疊、彎折，且防止直接接觸硬質(zhì)棱角填料。為防止攤鋪、碾壓填料時(shí)，擾動(dòng)格柵，需固定好土工格柵尾部。
5、攤鋪及碾壓
根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行填石采集場(chǎng)的合理確定。施工狀態(tài)下對(duì)填料最大干密度、最佳含水量加以確定，這也是碾壓填料施工中衡量壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。選取網(wǎng)眼袋裝填料碼砌施工坡面位置，且將坡面綠化草籽裝入坡面網(wǎng)眼袋內(nèi)。卸料時(shí)，需在1.5m以內(nèi)控制機(jī)具和坡面的間距，如土工格柵沒(méi)有覆蓋于填料上，機(jī)械不得在其上方行駛，避免對(duì)下層格柵擾動(dòng)。攤鋪時(shí)可選取人工+機(jī)械法，保證攤鋪厚度相同，具有平整的表面，且在3%以上設(shè)置橫坡。機(jī)械攤鋪施工中，要求機(jī)械行駛方向平行于坡面，嚴(yán)禁車停在沒(méi)有覆蓋填料的格柵上。當(dāng)機(jī)械和坡面之間的距離在1.5m以內(nèi)時(shí)，則攤鋪方式可改為人工。攤鋪平整各層填料后，需及時(shí)進(jìn)行碾壓施工。碾壓施工機(jī)械以振動(dòng)壓路機(jī)為主，按照“輕壓一重壓、格柵中間一尾部一靠坡面位置”順序施工。當(dāng)碾壓機(jī)械和坡面之間的距離僅有1m時(shí)，需選取小型機(jī)械進(jìn)行碾壓施工，要求先輕壓坡面隨后逐步碾壓到路線中間位置，嚴(yán)禁擾動(dòng)坡面。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需在95%以上控制路基壓實(shí)度。
6、質(zhì)量控制
（1）土工格柵鋪設(shè)前應(yīng)先進(jìn)行下承層平整，因本文選取碎石作為填料，嚴(yán)禁其損壞土工織物。鋪設(shè)時(shí)應(yīng)做好拉緊施工，且與下承層緊貼，避免產(chǎn)生褶皺現(xiàn)象。特殊情況下，在平整下墊層后，確保表面圓潤(rùn)、無(wú)棱狀尖銳物的情況下，即可將土工格柵材料鋪設(shè)到碎石墊層內(nèi)，且將中粗砂保護(hù)層（5cm厚）鋪設(shè)到土工格柵材料與碎石中間，防止碾壓過(guò)程中損害土工格柵材料。
（2）鋪筑土工合成材料后，需立即進(jìn)行填料填筑施工，嚴(yán)禁材料長(zhǎng)期暴曬。碾壓施工中不得選取高頻振動(dòng)方式，應(yīng)以靜壓為準(zhǔn)，且選取中低速前行。要求同時(shí)施工加筋土路堤和兩邊路堤，且對(duì)連接位置進(jìn)行合理施工。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大。在軟土路基加固補(bǔ)強(qiáng)施工中，為達(dá)到地基承載力有效提升，沉降降低的目的�？蛇x取雙向土工格柵加筋材料，該材料具有均勻穩(wěn)定的性質(zhì)、較高強(qiáng)度等特點(diǎn)，能夠和各類粗粒土構(gòu)成加筋層，具有良好的加固效果。
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