淺談路基工程中鋪設(shè)土工合成材料的施工技術(shù)

趙國(guó)藺（霍爾果斯鐵路口岸站（精伊霍）建設(shè)指揮部，新疆 烏魯木齊 830011）

1 土工合成材料技術(shù)性能

1.1 土工格室

土工格室是八十年代在國(guó)際上開(kāi)發(fā)的一種新型特種土工合成材料，它適用于地基加筋，墊層和防護(hù)工程。

1.1.1 格室規(guī)格

高度50～200mm、格室焊距有340、400、500、680四種，格室單組展開(kāi)尺寸標(biāo)準(zhǔn)為4×5m，異型有1×5m和2×5m等；

1.1.2 技術(shù)性能：

拉伸屈服強(qiáng)度22MPa、撓曲模量 600Mpa、沖擊強(qiáng)度 9T/M、低溫脆化強(qiáng)度 -50℃、負(fù)荷下的熱變形溫度70℃。

1.1.3 土工格室作用

1）增加了砂墊層的整體性能和剛度，減少不均勻沉降。

2）在荷載作用后土工格室側(cè)向不變形對(duì)格室內(nèi)填料的橫向變形起到約束作用，在荷載不變的情況下，剪應(yīng)力減小。

3）有效的改變了動(dòng)應(yīng)力的分布，使之趨于均勻。

1.2 土工格柵

1.2.1 技術(shù)性能：?jiǎn)畏鶎?140±10；單位面積、質(zhì)量370±50g/m2；最大抗拉力≥25KN/m；最大抗拉力時(shí)伸長(zhǎng)率≤10%；2%伸長(zhǎng)率的抗拉力≥7KN/m；5%伸長(zhǎng)率的抗拉力≥14KN/m。

1.2.2 土工格柵作用：同土工格室相同

1.3 土工編織布

1.3.1 技術(shù)性能：

幅寬4.5m；單位面積、質(zhì)量295g/m2；經(jīng)向抗拉力≥70KN/m；緯向抗拉力≥50KN/m；最大抗拉力時(shí)經(jīng)向伸長(zhǎng)度≤25%；最大抗拉力時(shí)緯向伸長(zhǎng)度≤22%；滲透系數(shù)6.7×10 -3cm/S。

1.3.2 土工編織布作用：同土工格室相同

2 土工合成材料的施工方法

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)量購(gòu)回的土工合成材料，除有相應(yīng)的出廠合格證以及檢測(cè)報(bào)告外，還應(yīng)對(duì)購(gòu)回的產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)取樣，送質(zhì)檢部門檢驗(yàn)，合格后備存取用。

2.1.2 對(duì)砂墊層所用中粗砂、進(jìn)行取樣送檢。

2.1.3 清除地表0.3m厚種植土，并清除樹皮、草根，如果挖除0.3m后仍不能完全清除雜物，應(yīng)繼續(xù)挖除，清除干凈為止。

2.1.4 對(duì)清除種植土的地表進(jìn)行碾壓，采用8t無(wú)振壓路機(jī)，碾壓次數(shù)以12次為宜，壓痕應(yīng)重疊1/2，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度后，報(bào)監(jiān)理檢查。

2.1.5 檢測(cè)合格后按設(shè)計(jì)要求回填細(xì)粒土。標(biāo)準(zhǔn)為兩側(cè)同原地面等高，中間比兩側(cè)高0.2m，并形成人字坡路拱，碾壓密實(shí)達(dá)86%以上，并報(bào)監(jiān)理檢測(cè)，合格后進(jìn)入下道工序。

2.2 施工工藝

2.2.1 土工格室

1）工藝流程

圖1 流程圖

2）測(cè)量放樣

根據(jù)設(shè)計(jì)資料，測(cè)定線路中線，確定土工格室的鋪設(shè)范圍。再根據(jù)土工格室的規(guī)格型號(hào)，決定橫向聯(lián)接組數(shù)，每組展開(kāi)后沿路基縱向每隔5m作一標(biāo)記，以方便檢查每組土工格室的最佳展開(kāi)度。

3）土工格室的鋪設(shè)

（1）使用檢驗(yàn)合格的中粗砂填筑砂墊層，其含泥量不超過(guò)5%，在路拱形成的橫坡上均勻地鋪設(shè)0.2m厚。砂墊層必須平整，碾壓使其達(dá)到中密以上，檢驗(yàn)合格后鋪設(shè)土工格室。

（2）鋪設(shè)時(shí)，土工格室由相應(yīng)規(guī)格尺寸的單元組成，必須通過(guò)單元間的聯(lián)接，組成工程中需要的規(guī)格。組與組之間聯(lián)接，是將格室的組合塑體，焊接在格室單元的前后端部和左右端面上，聯(lián)接時(shí)將未展開(kāi)的土工格室組件并齊，對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)聯(lián)接塑體，插入特制圓筒，然后展開(kāi)，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)的橫向?qū)挾?，組件按前后聯(lián)接，達(dá)到設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)的長(zhǎng)度。

（3）由于土工格室是高分子材料，具有回彈性，在展開(kāi)前必須在橫向端頭每隔一個(gè)網(wǎng)眼用￠10的鋼筋、長(zhǎng)度不少于500mm釘牢固定于砂墊層上，縱向逐幅聯(lián)接展開(kāi)（見(jiàn)土工格室逐組展開(kāi)示意圖）。

（4）土工格室鋪設(shè)好后，經(jīng)自檢，其橫向?qū)挾?，縱向長(zhǎng)度均符合設(shè)計(jì)鋪設(shè)的范圍，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理檢查。

（5）按設(shè)計(jì)要求，向展開(kāi)后的土工格室內(nèi)填入中粗砂并搗實(shí)。搗實(shí)方法可采用自制搗固桿、錘人工進(jìn)行，搗固過(guò)程中應(yīng)保證格室內(nèi)砂面與格室頂持平，并使填料密實(shí)。

（6）格室內(nèi)的填料完成后，再在其上鋪設(shè)不小于設(shè)計(jì)厚度的上層中粗砂，并修整平，用輕型壓實(shí)碾壓1～2遍，完成整個(gè)格室的鋪設(shè)過(guò)程。

4）施工注意事項(xiàng)

（1）土工格室在鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)充分展開(kāi)。

（2）土工格室展開(kāi)后，網(wǎng)格間的填充物一定要均勻填筑并搗實(shí)。

（3）格室上部的砂墊層厚度，必須滿足設(shè)計(jì)厚度。

（4）土工格室在展開(kāi)后，格室間尚未倒入填充物或未搗實(shí)時(shí)，任何施工車輛不能直接在格室上碾壓。

（6）鋪設(shè)好的土工格室應(yīng)及時(shí)用中粗砂覆蓋，不得暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

2.2.2 編織布（土工格柵）

1）工藝流程

圖2 流程圖

圖3 土工格室逐組展開(kāi)示意圖

2）測(cè)量放樣

抄平測(cè)量砂墊層頂面標(biāo)高，計(jì)算線路中線至左右兩側(cè)回拆點(diǎn)寬度并定出回拆點(diǎn)。

3）編織布（土工格柵）的鋪設(shè)

（1）填筑砂墊層，砂墊層用砂使用檢驗(yàn)合格的中粗砂其含量不超過(guò)5%，在路拱形成的橫坡向上均勻地鋪設(shè)0.3m厚底層砂，砂墊層必須平整，碾壓使其達(dá)到中密以上，檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行塑料排水板施工。

（2）塑料排水板完工后（含插孔回填砂）對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整、清理、檢查。

（3）根據(jù)鋪設(shè)編織布的寬度加上編織布兩端回拆長(zhǎng)度截取每幅編織布長(zhǎng)度，逐幅鋪設(shè)編織布，鋪設(shè)時(shí)兩人豎拉編織布兩端，2～3人抬起編織布中部逐幅鋪設(shè)。

（4）編織布不得褶皺和損壞，幅與幅之間縱向搭接寬度不少于設(shè)計(jì)，橫向連接采用人工扣式縫接，縫接不少于3排，其強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

（5）編織布鋪好后，先鋪回拆段砂，砂厚0.1m，用刮板整平，逐幅回拆，并用砂壓住拆頭。

（6）編織布鋪設(shè)好后，經(jīng)檢查合格后，及時(shí)鋪砂覆蓋，暴露時(shí)間不超過(guò)48小時(shí)，鋪設(shè)厚度為設(shè)計(jì)厚度。

鋪設(shè)第二、三層編織布與鋪設(shè)第一層的編織布方法一樣，層間砂層厚度按設(shè)計(jì)要求施工，但兩層接縫要交錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)的距離不得小于0.5m。

4）注意事項(xiàng)

（1）編織布上層砂鋪好后，不得直接進(jìn)行壓實(shí)，需上覆不小于0.2m厚填土后，方可用輕型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)。

（2）當(dāng)編織布上覆填土厚達(dá)到0.6m后，才能用32t振動(dòng)式重型壓實(shí)機(jī)具碾壓，每層壓實(shí)時(shí)，應(yīng)從兩邊開(kāi)始向中間進(jìn)行。

2.2.3 土工格柵與編織布的施工區(qū)別

1）土工格柵可鋪設(shè)在碎石層和土層之中。

2土工格柵幅與幅之間是密排放，并用聚乙烯編織繩每隔1.5m捆綁連接。

3）土工格柵的橫向連接采用編織法連接，編織排數(shù)不得少于3排，強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

2.3 土工合成材料鋪設(shè)檢查項(xiàng)目表

表3 檢查項(xiàng)目表

3 結(jié) 語(yǔ)

鋪設(shè)土工合成材料加固路基地基能提高地基的承載力，增強(qiáng)砂墊層的整體性和剛度，提高載體的抗剪能力，但土工合成材料作為一項(xiàng)新技術(shù), 在我國(guó)應(yīng)用的歷史尚短, 與先進(jìn)國(guó)家比較, 其應(yīng)用和發(fā)展水平還有一定差異。今后對(duì)土工合成材料的應(yīng)用我們要認(rèn)真總結(jié)材料選用、施工方法方面的經(jīng)驗(yàn)，在路基工程中推廣應(yīng)用。

[1]周寶良.土工合成材料在鐵路路基工程中的應(yīng)用路基工程,2006,1

[2]高志偉.應(yīng)用土工格柵處理鐵路路基小型采空區(qū)地基工程一例 鐵道勘察,2007,3

[3]TB10414)2003鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

[4]吳連海 彭澤仁 親身客運(yùn)專線應(yīng)用土工合成材料的設(shè)計(jì)與研究 路基工程 2002.5