土工格柵在礫石土心墻壩中的應(yīng)用

邢新元，劉漢祥

（葛洲壩集團(tuán)西北分公司，湖北 宜昌 443000）

1 工程概況

瀑布溝水電站大壩為礫石土心墻堆石壩，由心墻防滲料區(qū)、上下游反濾料區(qū)、上下游過渡料區(qū)、上下游堆石料區(qū)和上下游護(hù)坡塊石料區(qū)等組成。壩高186 m，因抗震設(shè)防需要，在大壩上、下游壩殼810 m高程以上鋪設(shè)若干層土工格柵，土工格柵鋪設(shè)分層厚度為200 cm左右。土工格柵鋪設(shè)水平最大長(zhǎng)度30 m，斜向長(zhǎng)度1.5 m，鋪設(shè)區(qū)域?yàn)槎咽?、過渡料（不埋入反濾料區(qū)域）范圍，壩體上部土工格柵水平長(zhǎng)度按土工格柵布置于堆石料、過渡料區(qū)長(zhǎng)度確定。

2 土工格柵技術(shù)指標(biāo)及要求

1）土工格柵采用雙向抗拉型土工格柵，每幅格柵內(nèi)的網(wǎng)眼邊長(zhǎng)為120～150 mm；縱向（主拉力向）極限抗拉強(qiáng)度，每延米縱向拉伸屈服力150 kN；縱向伸長(zhǎng)率為2%時(shí)，其每延米抗拉力應(yīng)不小于85 kN；橫向極限抗拉強(qiáng)度，每延米橫向拉伸屈服力150 kN；柵橫向伸長(zhǎng)率為2%時(shí)，其每延米抗拉力應(yīng)不小于85 kN；縱向屈服伸長(zhǎng)率不大于8%，橫向屈服伸長(zhǎng)率不大于8%。

2）土工格柵要求在縱、橫兩個(gè)方向均具有一定強(qiáng)度和抗變形的整體性；抗紫外線能力、化學(xué)穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定性等應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求。同時(shí)，埋設(shè)在強(qiáng)度較高的硬質(zhì)堆石體內(nèi)，要求材料具備較高的抗折、抗沖擊能力，土工格柵在堆石的撞擊和碾壓機(jī)具的沖擊作用下不會(huì)產(chǎn)生斷裂，并保持原有的強(qiáng)度和延伸率。

3）為增強(qiáng)格柵對(duì)回填料的嵌鎖，提高壩體抗蠕變能力，采用單根格柵肋帶極限抗拉強(qiáng)度較高，確保格柵縱、橫向有較大的孔徑。

3 土工格柵施工方法

3.1 土工格柵施工工藝流程

材料抽檢→鋪設(shè)面整平→測(cè)量放樣→人工鋪設(shè)土工格柵、搭接、綁扎、固定→土工格柵驗(yàn)收→壩體填筑、碾壓→填筑質(zhì)量檢驗(yàn)→下一循環(huán)。

3.2 土工格柵施工

1）材料抽檢。檢測(cè)土工格柵的物理、力學(xué)性能等，每批次或每5～8 t抽檢1組。材料抽檢結(jié)果見表1。

表1 材料抽檢結(jié)果表

2）鋪設(shè)面整平。土工格柵鋪設(shè)在上一填筑層碾壓施工結(jié)束后，隨機(jī)檢測(cè)并保證壩體填筑料相對(duì)密度、干密度滿足設(shè)計(jì)要求。鋪設(shè)面壓實(shí)平整，不能有堅(jiān)硬凸出和尖銳物存在，施工時(shí)先在土工格柵壩基石面上鋪填一層2～5 cm碎石墊層，并靜碾壓實(shí)。

3）測(cè)量放樣。按照設(shè)計(jì)圖紙，采用全站儀放出土工格柵的鋪設(shè)范圍。

4）土工格柵鋪設(shè)。將主受力方向與壩軸線正交，橫向平行壩軸線，即按上下游方向，從外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行鋪設(shè)，長(zhǎng)度必須符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。土工格柵平鋪、拉直，不能有褶皺，盡量張緊，不得重疊，不得卷曲、扭結(jié)。土工格柵的連接采用綁扎，搭接寬度15 cm，每隔15 cm有一個(gè)綁扎點(diǎn)，受力方向至少兩個(gè)綁扎點(diǎn)，土工格柵要求搭接緊密并綁扎牢固，綁扎材料由廠家提供。連接工作由經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)的專業(yè)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行施工，多層鋪設(shè)時(shí)，上下層搭接要錯(cuò)縫布置。為防止土工格柵在碾壓時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)，采用錨釘將土工格柵進(jìn)行固定，錨釘位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況隨即布置。土工格柵鋪設(shè)完成后，局部不平整部位采用細(xì)料找平。格柵鋪設(shè)好后要及時(shí)進(jìn)行覆蓋，避免長(zhǎng)期暴曬，土工格柵暴露不得超過2 d。

5）土工格柵驗(yàn)收。土工格柵質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容包括土工格柵的長(zhǎng)度、寬度、平展度、連接方式、外觀質(zhì)量情況等。土工格柵的長(zhǎng)度、寬度通過全站儀或卷尺直接進(jìn)行測(cè)量；連接方式、平展度、外觀質(zhì)量通過肉眼查看，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)整改，確保土工格柵鋪設(shè)質(zhì)量。施工過程中遭受損壞的土工格柵，要及時(shí)按監(jiān)理工程師的指示進(jìn)行修理或更換。

6）壩體填筑、碾壓。土工格柵的鋪設(shè)與壩體填筑同步進(jìn)行。考慮到土工格柵的鋪設(shè)與壩體填筑相互影響，為不影響壩體填筑的施工進(jìn)度，將上下游填筑區(qū)分別分為左中右3個(gè)區(qū)域，土工格柵每鋪設(shè)完成1個(gè)區(qū)域后，馬上進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后馬上進(jìn)行填筑、碾壓。

填筑料中的塊體的最大塊徑，以不超過分層厚度的2/3為宜。當(dāng)格柵鋪好后，在格柵上再鋪填一層2～5 cm碎石墊層，經(jīng)靜碾壓實(shí)后方可填筑石料。為避免因填筑料攤鋪導(dǎo)致土工格柵發(fā)生滑動(dòng)或產(chǎn)生褶皺，推土機(jī)推料的行進(jìn)方向要和土工格柵的鋪設(shè)方向一致，即向上下游方向推料。

7）填筑質(zhì)量檢驗(yàn)。第一層土工格柵鋪設(shè)后填筑質(zhì)量檢測(cè)加密干密度檢測(cè)點(diǎn)，以后就按正常情況進(jìn)行檢測(cè)。干密度檢測(cè)點(diǎn)要相互錯(cuò)開，隨機(jī)選定，干密度必須滿足壩體填筑的指標(biāo)。

8）下一循環(huán)。填筑質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，再進(jìn)行下一循環(huán)的土工格柵鋪設(shè)施工。

3.3 特殊部位處理

1）打折部位處理。為了實(shí)際操作施工方便，原設(shè)計(jì)壩坡處1.5 m的打折部位可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況進(jìn)行調(diào)整，打折點(diǎn)可適當(dāng)向壩體內(nèi)側(cè)移動(dòng)，彎折幅度可適當(dāng)減小，格柵與填筑面成自然角，固定后再在其上砌筑干砌石。

2）測(cè)斜管部位處理。每一層土工格柵鋪設(shè)時(shí)，先對(duì)測(cè)斜管周圍進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)范圍為縱橫兩個(gè)幅寬，土工格柵鋪設(shè)好后再在測(cè)斜管周圍堆細(xì)料進(jìn)行保護(hù)，然后再按正常的鋪設(shè)順序進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)到測(cè)斜管周圍時(shí)再與先鋪設(shè)的土工格柵進(jìn)行搭接。