土工筋帶的應(yīng)用技術(shù)

胡慶剛 周 逸

1 概況

土工筋帶是近年來成功推廣和使用的一種新型地基處理材料,目前,國內(nèi)流行并推廣應(yīng)用的土工合成材料有多種,其中發(fā)展較快的有TG復(fù)合土工筋帶,CAT復(fù)合土工筋帶,JLGS土工格柵等,這些材料廣泛使用于公路、鐵路、水利、電力、工業(yè)與民用建筑物的軟土地基處理。而TG復(fù)合土工筋帶則多用于多層及高層建筑的地基處理及補強。TG復(fù)合土工筋帶又分TG2525型、TG3025型、TG5025型。平朔項目部于2009年5月成功的在平朔公司三號井工礦四個建筑物地基處理中采用了此項技術(shù),所用規(guī)格為TG5025型,社會效益和經(jīng)濟效益較明顯,是我處目前使用的一種新材料,新技術(shù)。

2 結(jié)構(gòu)與性能

1)TG5025型土工筋帶是一種高分子化合物,成品為黑色。2)本品具有強度高、低伸、蠕變小、耐彎曲疲勞和耐應(yīng)力斷裂等力學(xué)性能。3)其具有質(zhì)量輕、耐酸堿、耐摩擦、抗化學(xué)劑能力強,吸濕性低等優(yōu)點。4)施工方便簡潔,不污染環(huán)境,可任意鋪拉。

其抗拉強度為190mPa,大于設(shè)計強度值120mPa,斷裂應(yīng)變值為1.55%,大于設(shè)計值3%,符合設(shè)計規(guī)范要求。

3 工藝原理

1)土工帶表面延壓成具有規(guī)則的粗花紋,鋪設(shè)于換填土層中,承受拉應(yīng)力和摩阻力。

2)通過加筋復(fù)合墊層的應(yīng)力擴散,調(diào)整應(yīng)力分布及增強抗剪切等能力,由于加筋墊層的約束,阻止軟地基的側(cè)向擠出和隆起,增強了墊層的整體性和剛度,減小地基的沉降變形。

3)利用加筋土墊層的剛度較大,有利于上部基礎(chǔ)荷載的擴散并較均勻地傳遞,分布到下臥軟土層上,從而較好地提高了地基土的承載力,有利于調(diào)整地基的不均勻變形。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

清理、平整基底→測量放線→現(xiàn)場材料檢測→下料、計算好單根長度→按彈好的線鋪設(shè)→端部回折處理、壓編織袋固定(袋內(nèi)材料與土工帶埋入基層材料一樣)。

4.2 鋪設(shè)方法

1)土工帶鋪設(shè)間距根據(jù)地基情況而定,此處僅以凈間距200mm為例講述施工方法。

2)土工帶鋪設(shè)完畢后,要求土工帶帶與帶之間凈間距 200mm。現(xiàn)場鋪設(shè)方法有很多種,通過現(xiàn)場實際操作和檢驗,尤以此種方法鋪設(shè)最經(jīng)濟、最簡潔、最方便、最合理。即完成此項工作總共分四步(見圖1)。

3)第一步,首先沿一個方向(南北向)通長按間距400mm鋪設(shè),要求鋪設(shè)時在灰土面上彈好控制線,如:2 m一個格,按線鋪設(shè)。

4)第二步,第一個方向鋪設(shè)完畢后,沿另一個方向(東西向)垂直第一個方向按間距400mm鋪設(shè),必須壓住第一層土工帶,這樣形成間距400mm的方格網(wǎng)。

5)第三步,沿第一層土工帶的方向(南北向)鋪設(shè),間距仍為400mm,但必須鋪在第一層土工帶的間隙中間,帶與帶之間間距200mm,壓在第二層土工帶上。

6)第四步,最后一層?xùn)|西向的土工帶,必須穿插進行,使之形成席狀。

7)整個土工帶層最后被編制成席子型網(wǎng)格狀。

5 材料的應(yīng)用情況

1)自1998年特大洪水以來,我國在包括水利建設(shè)在內(nèi)的各項基本建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛,原國務(wù)院總理朱基曾經(jīng)批示首先在大修堤防工程中采用。

2)土工筋帶與同類地基處理具有相關(guān)的可比性,無論施工工期還是造價上均有突出特點,越來越被設(shè)計及施工人員認可。

6 技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

1)TG5025型土工筋帶每千克約6.7 m長,每捆約 120m,每捆重約17.91 kg。

2)施工技術(shù)經(jīng)驗指標(biāo)見表1。

表1 施工技術(shù)經(jīng)驗指標(biāo)

3)經(jīng)濟效益。

與樁處理地基相比節(jié)約造價約30%～50%,工期縮短1/3。施工方便,無噪聲,無污染,具有很好的環(huán)保性能。具有很好的推廣前景,社會效益,經(jīng)濟效益非常可觀。