塑料土工格栅在路基工程的应用.doc

塑料土工格栅在路基工程的应用福建农林大学交通学院福州摘要介绍土工格栅在路基加固中的作用机理性能特点材料要求施工工艺及其在路基工程的应用及施工注意事项关键词塑料土工格栅作用机理性能特点施工工艺引言塑料土工格栅是一种以高分子聚合物为主要原料经过拉伸形成的具有方形成矩形的聚合物网材一般分为单向拉伸土工格栅系列和双向拉伸土工格栅系列主要用于公路路基加固滑坡塌方的修复及治理水土流失等工程浦南高速公路浦城段标段两段陡坡路堤路基施工即采用了土工格栅加固本文就该两段的施工心得作初步探讨作用机理土工格栅埋设在土壤沥青泥沙等介质时土工格栅各节点及肋条为荷载的传递提供了一系列的承载点和锚固点当土工格栅受到介质的作用时土工格栅通过微小位移即可获得足够大的应力而不仅仅只依靠土工格栅表面与介质间的摩擦作用而且还通过网格与介质之间的互相啮合及互锁作用来获得更大的应力由此构成一个高效应力传递与反应机制从而发挥了土工格栅最大的加筋效果同时也将锚定长度减至最小性能特点土工格栅主要具有以下性能特点整体结构性强节点强度高高抗拉弹性模量确保土工格栅在低应变时即可发挥高抗拉强度长时间持续荷载作用下不变形耐蠕变性能好摩擦系数大大多在左右和石块泥沙混凝土等作用力强有利于防止滑脱化学性质稳定耐酸碱盐溶液或汽油柴油等有机溶剂的侵蚀不能被水分解抗环境应力碎裂和微生物的侵害质轻便于运输施工简捷方便维护费用低耐老化承受荷载使用寿命可达年以上用途广泛可用于路基挡墙堤坝建筑物地基飞行跑道等规格及技术指标单向拉伸土工格栅单向拉伸土工格栅是由高分子聚合物加入一定的防紫外线抗老化助剂后经挤出压成薄板打上精密而规则的网孔然后缓慢加热拉伸而成土工格栅经高度拉伸取向拉伸强度可达到屈服伸长率只有接近低碳钢的水平是比较理想的土木工程加固加筋增强体合成材料各种规格单向土工格栅技术指标见表表单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅规格技技术指标每延米拉伸屈服力屈服伸长率伸长率时的拉伸力伸长率时的拉伸力双向拉伸土工格栅是一种在制造过程中对分子结构沿纵横向重新排列的高强度结构材料其纵横向均具备相当大的拉伸强度主要用于加强加固软弱及复杂土层之上的粒性基层面层和铁道道床各种规格双向土工格栅技术指标见下表表双向拉伸高密度聚丙烯土工格栅每延米纵向拉伸屈服力每延米横向拉伸屈服力纵向屈服伸长率横向屈服伸长率纵向伸长率时的拉伸力横向伸长率时的拉伸力纵向伸长率时的拉伸力横向伸长率时的拉伸力土工格栅在路基加固中的应用土工格栅在软土地基施工中的应用浦南高速公路浦城段合同段处路基填筑高度属软土地基上高填方高陡坡路堤淤泥沉积厚度为了提高地基承载力和减少工后沉降在填筑厚度处即采用基床式如图土工格栅单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅处理以确保路基的稳定性图一般基床式土工格铺设示意图填料要求透水性要较好的填料且内摩擦角必要时进行现场土工试验图一般基床式土工格栅铺设示意图填料中有尖锐棱角等有损塑料土工筋带的部分不得大于总量的填料最大粒径不得大于开挖基床一般基床式施工工艺如图所示基床开挖应不小于设计要求同时做好基坑的防水排水措施铺设砂砾垫层基床开挖平整压实后铺设砂砾垫层砂砾垫层表面铺设后应及时找平表面局部允许高度差不大于铺设土工格栅在砂砾垫层上按设计要求裁剪出底层加筋格栅按规定位置铺设并在坡面外预留出格栅反包所需的长度同时注意土工格栅的纵轴向必须与主要受力即路堤横断面方向一致土工格栅沿主要受力方向纵轴向不宜设置接头缝图一般基床式施工工艺框图连接固定土工格栅土工格栅按图纸上要求的位置长度及方向铺设时顺路线方向的搭接宽度不小于按适当距离以型钉将土工格栅固定防止填土时位移土工格栅沿非主要受力方向横轴向的接缝采用尼龙绳扎接好无需搭接帮扎间距具体连接见图回填土料已铺设好的土工格栅应及时回填防止土工格栅日晒老化回填土料的粒径不得大于碾压层距的填土顺序应先填好土工格栅两端并形成纵向站台或交通道然后依次扩大回填范围回填过程中所有施工机动车辆的不得直接在已铺设好的土工格栅上行走图土工格栅纵横向连接大样图回填料找平回填料的表面应用机械或人工找平局部高差不大于回填料碾压碾压顺序应先由两端向路中心碾压严禁出现反向顺序压路机应顺路堤纵向行驶严禁横向行驶碾压每个碾压层都应抽查压实度压实度按路堤一般要求控制土工格栅在陡坡路堤施工中的应用由于受场地限制在陡坡路堤中可沿堤身在坡体内或整个土堤内成层铺设土工格栅加筋层形成加筋土堤或加筋土坡浦南高速合同段段由于受场地限制填筑高度属半填半挖高陡坡路堤为保证路基整体稳定性和设计安全要求该段路基即采用斜坡式见图土工格栅单向高密度聚乙烯和以及双向高密度聚丙烯处理边坡图一般斜坡式土工格栅铺设示意一般斜坡式加筋陡坡路堤施工工艺见施工工艺框图图要求如下填料要求填料粒径不得大于且透水性要求较高内摩擦角度应大于必要时进行现场土工试验若不满足设计要求应及时反馈设计部门处理开挖台阶地面纵横向坡度陡于时开挖台阶台阶宽度不小于米而且台阶挖成向内倾斜的横坡基床挖至设计标高后将基床平整压实同时检验地基承载力若小于应于设计部门反馈及时处理铺设砂砾垫层台阶开挖平整压实后铺设砂砾垫层砂砾垫层表面铺设后应及时找平表面局部允许高度差不大于图一般斜坡式土工格栅施工工艺框图铺放第一层土工格栅在已铺设好的砂砾垫层上按要求裁剪出底层土工格栅按规定位置铺设并在坡面外预留出格栅反包所需的长度同时注意土工格栅的纵轴向必须与主要受力即路堤横断面方向一致土工格栅沿主要受力方向纵轴向不宜设置接头缝土工格栅沿坡高成层水平铺设其水平长度可等长也可不等长由设计确定等长一般为格栅层的竖向间距等长时为不等长时视坡高由设计确定土工格栅在坡面处一般应回折包裹端头然后对坡面进行绿化或防护处理连接固定土工格栅土工格栅按规定方式连接其连接方式同图在坡面一端堆码草砂袋草砂袋堆码一般采用丁顺方式草砂袋堆码应平稳袋间间隙用土填平砂袋装砂率约为草砂袋坡面堆码目的主要是挡土和加固坡面作用草砂袋堆码参见图图草砂袋堆码图在筋材上铺土压实先在土工格栅两端填铺一定量的土形成纵向站台或通道然后依次扩大回填范围按规定层厚铺土当填土高度达到层高时即可将土工格栅反包住草砂袋回折固定然后继续填土将回折端埋入土中坡面端土工格栅回折的横向长度约裁剪并按要求定位铺放加筋格栅用设计要求的土工连接棒将这层主加筋格栅与反包格栅连接在一起连接示意图参见图碾压及检测压实度碾压设备沿路堤纵向行驶由两端向路中心碾压严禁出现反向顺序和横向行驶碾压每个碾压层都抽检压实度直到合格为止重复上述步骤直至完成设计要求的全部填土坡面防护根据设计要求对坡面进行绿化或防护措施施工中的注意事项筋材的保管土工格栅是一种土工合成材料遇紫外线易老化故筋材应堆放在通风遮光的室内筋材堆放的时间累计不超过个月否则必须重新检测铺设时应注意缩短太阳光直接照射的时间施工时暴露的总时间以一个台班为宜同时做好防火工作不同型号的塑料土工格栅应分开堆放并应在筋材上标上各自不同的明显标记以防止混用筋材的质量管理在选择原材料时必须严格按设计要求采用进入现场的筋材必须进行现场检测各性能指标均合格后方可施工一般应选择有正规资质的大型土工格栅厂家同时要求厂家提供筋材长期蠕变断裂强度指标包括下年年的长期蠕变断裂强度比较具体的抗老化性能指标最小炭黑含量不小于以及权威机构的合格鉴定筋材的施工为避免格栅在施工中受到损伤机械履带与土工格栅之间应保持有厚的填土层在邻近结构面的范围内建议用总质量不大于的压实机或碾压机压实填土填土过程中应防止筋材移动必要时用张拉梁通过格栅网孔对筋材施以的预应力以抵消土体压缩位移的影响结束语总之严格控制压实度是保证加筋陡坡路堤成功的关键填筑时应严格按设计规定公路路基施工技术规范公路土工合成材料应用技术规范施工保证路基的碾压遍数使路基有较好的压实度最好用冲击压路机冲碾遍施工时应根据实地情况采取合理措施确保水能及时顺利排出以防止积水危及路堤稳定加筋陡坡范围内的排水构造物的出口流水应有专门的急流槽引出路基外不允许在加筋陡坡路堤坡面形成冲刷或漫流陡坡路堤与相临路段路堤之间坡率不一致时渐变长度不小于按一定渐变率平顺过渡筋材铺设应延伸入正常段参考文献公路土工试验规程公路路基设计规范公路路基施工技术规范公路土工合成材料应用技术规范公路土工合成材料试验规范邓学钧路基路面工程北京人民交通出版社土工合成材料塑料土工格栅