塑料土工格柵在引江濟(jì)漢倒虹吸回填中的應(yīng)用

1、塑料土工格柵在引江濟(jì)漢倒虹吸回填中的應(yīng)用任炎武 楊立民 馬永杰 李學(xué)強(qiáng)摘 要 介紹土工格柵在基礎(chǔ)加固中的作用原理、性能特點(diǎn)、材料要求、施工工藝及其在 基礎(chǔ)工程的應(yīng)用及施工注意事項(xiàng)。結(jié)合工程實(shí)踐，詳細(xì)描述了塑料土工格柵在工程中的實(shí) 際應(yīng)用，為今后軟基礎(chǔ)施工提供參考。關(guān)鍵詞 塑料土工格柵 倒虹吸 施工應(yīng)用1 概述引江濟(jì)漢渠道 2 標(biāo)花沖排渠倒虹吸位于引江濟(jì)漢渠 10+387 樁號處，軸線平面與引 江濟(jì)漢渠成 63角，管身水平投影全長 149.34m，其中進(jìn)口斜管段長 33.71m （水平投 影長）共 3 節(jié)，管身進(jìn)口段斜坡與水平面夾角為12；管身水平段長為 75.34m，共 7節(jié)；出口斜管段長 4

2、0.29m （水平投影長）共 3 節(jié)，管身出口段斜坡與水平面為 12。 倒虹吸管身橫截面為單箱鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 倒虹吸孔徑為 22.2m（寬高），壁厚 0.6m。 倒虹吸位管道段頂板位于渠底以下1m，其上部分需要回填至設(shè)計(jì)的渠基高程。 為了保證管道段回填區(qū)的整體穩(wěn)定性，避免因不均勻沉降使混凝土底板出現(xiàn)裂縫、折斷等質(zhì)量缺 陷，基礎(chǔ)回填時(shí)使用雙向拉伸 TGSG50-50型，延伸率為 5%的土工格柵增強(qiáng)回填土的抗拉 性能，減少沉降。土工格柵的縱、橫向抗拉強(qiáng)度均為50kN/m，網(wǎng)孔尺寸為 50mm 50mm，幅寬為 6m，幅長為 80m。塑料土工格柵埋設(shè)在土壤、瀝青、泥沙等介質(zhì)時(shí)，土工格柵各節(jié)點(diǎn)及肋條

3、為荷載的 傳遞提供了一系列的承載點(diǎn)和錨固點(diǎn)。當(dāng)土工格柵受到介質(zhì)的作用時(shí)，土工格柵通過微 小位移即可獲得足夠大的應(yīng)力，不僅依靠土工格柵表面與介質(zhì)間的摩擦作用，而且還通 過網(wǎng)格與介質(zhì)之間的互相嚙合及互鎖作用來獲得更大的應(yīng)力。 由此構(gòu)成一個(gè)高效應(yīng)力傳 遞與反應(yīng)機(jī)制，從而發(fā)揮了土工格柵最大的抗拉效果。2 產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)指標(biāo)雙向拉伸土工格柵是一種在制造過程中對分子結(jié)構(gòu)沿縱、 橫向重新排列的高強(qiáng)度結(jié) 構(gòu)材料，其縱橫向均具備相當(dāng)大的拉伸強(qiáng)度，主要用于加固軟弱及復(fù)雜土基層、面層和 鐵道道床。各種規(guī)格雙向土工格柵技術(shù)指標(biāo)見表 1。表 1 雙向拉伸高密度聚丙烯土工格柵技術(shù)指標(biāo)規(guī)格TGSG15-15TGSG20-2

4、0TGSG30-30TGSG40-40TGSG45-45每延米縱向拉伸屈服力（kN/m)1520304045每延米橫向拉伸屈服力（ kN/m）1520304045縱向屈服伸長率（ %）13橫向屈服伸長率（ %）16縱向 2伸長率時(shí)的拉伸力（ kN/m）58111316橫向 2伸長率時(shí)的拉伸力（ kN/m） 710131520縱向 5伸長率時(shí)的拉伸力（ kN/m） 810151625橫向 5伸長率時(shí)的拉伸力（ kN/m） 10131520223 塑料土工格柵施工程序及要點(diǎn)倒虹吸管道水平段混凝土頂部距砂石墊層基礎(chǔ)面高度為1.0m，為了提高地基承載力和減少施工完成后的沉降，在填筑厚度0cm、30cm

5、、60cm 處分別鋪設(shè)一層 TGSG50 50土工格柵，以確?；A(chǔ)的穩(wěn)定性。在土工格柵鋪設(shè)之前先對混凝土頂板進(jìn)行清理，并經(jīng) 過驗(yàn)收合格后開始鋪設(shè)第一層土工格柵。鋪好土工格柵后，使用反鏟攤鋪回填土料，經(jīng) 過整平后及時(shí)進(jìn)行碾壓，避免長時(shí)間暴曬。一層回填土碾壓完成后重新鋪設(shè)土工格柵， 重復(fù)上述工序，直到三層土工格柵全部鋪設(shè)完成，并回填到設(shè)計(jì)基面高程。施工順序從 兩邊向中間推進(jìn)，碾壓自兩邊向中間進(jìn)行，壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。杜絕一切施工車輛和 施工機(jī)械行駛或停放在已鋪好的土工格柵上，施工中隨時(shí)檢查土工格柵的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)有 折損、刺破、撕裂等損壞時(shí)，視程度修補(bǔ)或更換。3.1 技術(shù)要求（ 1）素土含水率適中，且

6、內(nèi)摩擦角 30。，必要時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場土工試驗(yàn)。 （2）填料中不能有尖銳棱角、垃圾、雜質(zhì)、雜物等有損土工格柵的物品。（ 3）填料最大粒徑不得大于 100mm，同時(shí)做好基坑的防水、排水措施。（ 4）混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求后，管道頂部回填厚度為0cm/30cm/60cm 處分別鋪設(shè)塑料土工格柵，且每層土工格柵接縫處錯(cuò)開搭接，采用基床式鋪設(shè)。3.2 施工工藝土工格柵施工工藝流程見圖 1。施工準(zhǔn)備碾壓壓實(shí)度檢測不合格圖 1 塑料土工格柵施工流程3.2.1 回填邊線放點(diǎn)，為了保證基礎(chǔ)寬度，每側(cè)各加寬0.5m，把合適的素土進(jìn)行回填后，采用 18t 振動(dòng)碾靜壓兩遍，振動(dòng)碾壓六遍。3.2.2 格柵的使用效果與基礎(chǔ)面

7、的處理情況密切相關(guān)，在鋪設(shè)前必須將基面上可能影 響格柵與底層結(jié)合強(qiáng)度的雜物清除干凈 , 使鋪設(shè)表面清潔干燥。 如基面有積水時(shí) , 應(yīng)待基 面干燥后再進(jìn)行鋪設(shè)。3.2.3 鋪設(shè)土工格柵時(shí)，在壓實(shí)度滿足要求的土層上按照設(shè)計(jì)寬度鋪設(shè)土工格柵，用 插釘或土石固定，攤鋪拉直、平順，緊貼土層，無扭曲、褶皺現(xiàn)象，不得重疊。土工格 柵在垂直管身軸線方向不宜設(shè)置接頭縫。各層土工格柵的兩端需進(jìn)行固定，保持一定的 松緊度， 基礎(chǔ)表面及回填土中不得有碎、 塊石等堅(jiān)硬凸出物， 局部起伏差不得大于 5cm。 相鄰的兩幅土工格柵需搭接 0.15m。3.2.4 土工格柵按照設(shè)計(jì)要求固定，幅與幅之間的連接可以人工綁扎搭接，且層

8、與層 之間應(yīng)錯(cuò)縫。大面積鋪設(shè)后，要整體調(diào)整平直度，使格柵在土中為繃直受力狀態(tài)。順倒 虹吸軸線方向的搭接寬度不小于 15cm，按適當(dāng)距離，起點(diǎn)用“ U”型釘固定，防止填土 時(shí)位移；土工格柵在連接時(shí)，采用 0.9 扎絲綁扎重疊處格柵結(jié)點(diǎn)，綁扎結(jié)點(diǎn)最大間距 為 50cm。3.2.5 素土回填應(yīng)分層填筑，并滿足相應(yīng)規(guī)范要求。第一層土工格柵鋪設(shè)完成且驗(yàn)收 合格后，應(yīng)及時(shí)填土覆蓋，裸露時(shí)間不得超時(shí)48h，采用基礎(chǔ)兩側(cè)的素土回填，而后用裝載機(jī)向前攤鋪，先把基礎(chǔ)兩側(cè) 2m范圍內(nèi)填筑 0.3m 后，再從兩側(cè)向中間填筑和推進(jìn)， 這樣能保證土工格柵平整，不起鼓，不起皺，素土平整后，要進(jìn)行水平測量，局部高差 不大于

9、5cm，兩側(cè)回填均衡上升。防止填筑厚度不均勻，待抄平無誤后用振動(dòng)碾開始碾 壓。回填土料的粒徑不得大于碾壓層距的 1/3 ；填土順序應(yīng)先填好土工格柵兩端，并形 成通道，然后依次擴(kuò)大回填范圍。另外應(yīng)避免裝載機(jī)在已攤鋪好并張緊定位的格柵上直 接行走。3.2.6 素土碾壓，在含水率適中的條件下，采用 18t 振動(dòng)碾開始碾壓，靜壓 2 遍，振 動(dòng)碾壓 6 遍。碾壓機(jī)械應(yīng)采用進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓，每層壓實(shí)后，采取環(huán)刀法取樣做壓實(shí)度 試驗(yàn)，壓實(shí)度不應(yīng)小于 0.96 。3.2.7 第二層，第三次土工格柵施工方法同第一層一樣。在第一層土工格柵的基礎(chǔ)上， 填筑 30cm 素土壓實(shí)后，開始鋪設(shè)第二次土工格柵，填筑要求同第

10、一層一樣，最后再完 成 30cm 素土回填壓實(shí)后，開始鋪設(shè)第三層土工格柵，三層土工格柵采用基床式鋪設(shè)。6 施工中的注意事項(xiàng)6.1 材料保管 塑料土工格柵是一種土工合成材料，遇紫外線易老化，故格柵應(yīng)堆放在通風(fēng)遮光的 室內(nèi)；堆放的時(shí)間累計(jì)不超過 3 個(gè)月，否則必須重新檢測；鋪設(shè)時(shí)應(yīng)注意縮短太陽光直 接照射的時(shí)間，施工時(shí)暴露的總時(shí)間以一個(gè)班為宜，同時(shí)做好防火工作；不同型號的土 工格柵應(yīng)分開堆放，并應(yīng)在格柵上標(biāo)出各自不同的明顯標(biāo)記，以防止混用。6.2 質(zhì)量管理 在選擇原材料時(shí)，必須有出廠合格證明，進(jìn)入現(xiàn)場的格柵，必須進(jìn)行試驗(yàn)，各性能 指標(biāo)均合格后方可施工。一般應(yīng)選擇有正規(guī)資質(zhì)的大型土工格柵廠家，同時(shí)要求廠家提 供格柵長期蠕變斷裂強(qiáng)度指標(biāo)（包括10、 20、 30下 60 年、 120年的長期蠕變斷裂強(qiáng)度）、比較具體的抗老化性能指標(biāo)、最小炭黑含量（不小于2），以及權(quán)威機(jī)構(gòu)的合格鑒定。6.3 鋪