摘要:近年來,土工格柵聯(lián)合傳統(tǒng)擋土墻進(jìn)行支護(hù)設(shè)計正在得到越來越充分的發(fā)展,一種采用土工格柵聯(lián)合擋土墻的設(shè)計方法正逐漸為工程界多采用。土工格柵加筋擋土墻是一種新型的支擋結(jié)構(gòu),本文結(jié)合汕頭市新溪片區(qū)西閘站邊坡處理工程,闡述了土工格柵加筋擋土墻結(jié)構(gòu)的特點、主要型式、施工工藝等,對土工格柵反包麻袋法在邊坡處理中的施工工藝做以詳細(xì)論述。
關(guān)鍵詞:邊坡,土工格柵,加筋擋土墻
隨著土工合成材料及其應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展,對“加筋土”的研究更加深入精致。在回填土體中加入土工格柵后,可承受抗拉、抗壓和抗剪作用,能顯著提高回填土的強度,從而確保回填土的穩(wěn)定性。通過土—筋材維持穩(wěn)定,能安全地將回填土邊坡修筑得很陡,甚至直立,可以承受更大的沉降變形;充分利用土—筋材的共同作用,使得擋土墻對地基承載力要求相對較低,適應(yīng)性、整體性更好,抗震性能更強。目前,土工格柵加筋土擋土墻設(shè)計理論與施工技術(shù)日漸成熟,以其造價低、性能好等優(yōu)點在水利工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用,在一些水閘工程、山嶺重丘的溝谷地帶、地表橫坡較陡的特殊邊坡支擋中,加筋土擋土墻更顯示出其造價和結(jié)構(gòu)上的獨特優(yōu)勢。
1.土工格柵加筋擋土墻的發(fā)展及基本原理
1.1 土工格柵加筋擋土墻的發(fā)展及筋材的分類
土工格柵加筋土擋土墻作為一種支擋結(jié)構(gòu),20 世紀(jì) 80 年代由美國 Netlon 公司開發(fā)并廣泛的應(yīng)用于交通運輸工程、水利水電工程、海岸工程、高陡邊坡等各種工程建設(shè)中;土工格柵加筋擋土墻以其施工方便、抗腐蝕性和抗老化能力強,及高強度、低延伸率、穩(wěn)定性好等獨特的性能與優(yōu)點,在建設(shè)工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用。土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和玻纖聚酯土工格柵四大類。塑料土工格柵是經(jīng)過拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網(wǎng)材,按其制造時拉伸方向的不同可為單向拉伸和雙向拉伸兩種。它是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材(原料多為聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE))上沖孔,然后在加熱條件下施行定向拉伸。單向拉伸格柵只沿板材長度方向拉伸制成,而雙向拉伸格柵則是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長度垂直的方向拉伸制成。 在汕頭市新溪片區(qū)西閘站邊坡處理工程中主要采用單向土工格柵和雙向土工格柵。
1.2 加筋擋土墻的機理
加筋土技術(shù)就是在土中加入加筋材料(土工格柵等)組成的復(fù)合土體。由于土與加筋材料之間摩擦作用,使加筋土形成穩(wěn)定的整體復(fù)合結(jié)構(gòu),從而提高了土體強度,改善土體力學(xué)性能。土工格柵加筋土擋墻就是一種土中加入土工格柵材料的結(jié)構(gòu)。
1.3 土工格柵加筋擋土墻的特點
土工格柵加筋土擋土墻具有以下特點:
(1) 汕頭市新溪片區(qū)西閘站位于港口邊,地質(zhì)以細(xì)砂層為主,地層易隨潮汐海水漲退影響,穩(wěn)定性差。土工格柵加筋土擋土墻屬柔性結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的剛性結(jié)構(gòu)擋土墻相比,能更好的適應(yīng)地基變形,在處理不良地基時采用尤能顯示其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢。
(2) 汕頭市新溪片區(qū)西閘站地處廣東省汕頭市,常年降雨頻繁,特別以每年五、六月份汛期期間尤為雨多量大。土工格柵加筋擋土墻結(jié)構(gòu)由于技術(shù)簡單、施工容易方便,因此工程施工速度很快,既節(jié)省工期又能降低雨季帶來的安全隱患。再者土工格柵加筋擋土墻可以做得高且陡,能有效的節(jié)省工程投資、節(jié)約用地和填筑用料,具有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢。
(3) 汕頭市新溪片區(qū)西閘站靠近市區(qū),工程建設(shè)的質(zhì)量及外觀直接影響著市容市貌。土工格柵加筋土擋墻巧妙地利用了面板、填料和加筋帶。可分為有面板加筋擋土墻和無面板加筋擋土墻,其中有面板加筋擋土墻, 可根據(jù)不同的環(huán)境,考慮到美觀的要求,將面板制成不同的形狀和結(jié)構(gòu),有效地融入周邊環(huán)境;而無面板加筋擋土墻坡面采用綠化防護(hù)、美化環(huán)境,恢復(fù)自然生態(tài),有著較好的社會效益。
2 .施工方法與步驟
(1)測量放線并將施工范圍內(nèi)的基底軟弱土層挖除,按照設(shè)計將 1.5m 范圍內(nèi)雜質(zhì)砂土層挖除,對加筋擋土墻基地進(jìn)行整平、碾壓、以滿足第一層土工格柵鋪設(shè)及加筋擋土墻基礎(chǔ)標(biāo)高和承載力要求。
(2)土工格柵下料與鋪設(shè)
1 為了保證施工速度和質(zhì)量,對土工格柵提前下料。土工格柵下料長度為:設(shè)計
長度+坡面反包麻袋所需長度(1.6m)。
2 單向土工格柵在鋪設(shè)時,下層填料要壓實、整平,其橫向傾斜度不大于 5%為宜,這是保證土工格柵拉緊、拉直,不卷曲、不扭結(jié)、不重迭和皺折的關(guān)鍵。并在鋪設(shè)的土工格柵上每隔 1.5~2.0m 用 U 型卡釘固定于地面,禁止各種機械在沒有填筑回填料的土工格柵上通行作業(yè),這樣能保證土工格柵平整,不起鼓,不起皺,并能保證土工格柵的力學(xué)強度。
(3)根據(jù)設(shè)計要求首層需鋪設(shè) 300mm 的碎石濾水層。
(4)根據(jù)邊坡控制邊線以及鋪設(shè)碎石回填土的高度(300mm)來鋪設(shè)麻袋,整齊
堆放,形成坡面,麻袋內(nèi)必須裝耕植土,以保證后期邊坡綠化工作順利進(jìn)行。
(5)鋪設(shè)厚度為 300mm 的碎石濾水層,人工配合機械整平后用 20T 振動壓路機碾壓,先靜壓兩遍,然后振壓四遍。
(6)沿邊坡坡面鋪設(shè)雙向土工格柵,要求土工格柵不能卷曲,扭結(jié),
(7)鋪設(shè) 30cm 的麻袋與碎石回填土,然后對回填土進(jìn)行整平與碾壓。
(8)反包麻袋并根據(jù)設(shè)計要求鋪設(shè)單向土工格柵,用連接棒將反包格柵與上層主格柵足強度連接。
(9)用連結(jié)棒連結(jié)好后對土工格柵進(jìn)行張拉并固定,然后鋪設(shè)下一層麻袋與碎石回填料。依次重復(fù) 1 至 9 的工序,直到碾壓至邊坡設(shè)計標(biāo)高。
(10) 對頂層的土工格柵反包段,采用將其埋于頂層填料中的措施予以固定,其長度,較其下各層長一些,按要求壓實最后一層填土。
3. 施工要點
(1)施工場地:要求壓實平整、呈水平狀、清除尖刺突起物,以免影響土工格柵的鋪設(shè)及抗拉強度。
(2)格柵鋪設(shè):緊貼平整壓實的下承層上鋪設(shè),按要求鋪設(shè)的單向土工格柵其主要受力方向(縱向)應(yīng)垂直于邊坡坡面方向,鋪設(shè)要平整,無皺折,盡量拉緊。
(3)填料的選擇:注意控制填料粒徑和級配,以保證壓實質(zhì)量。
(4)填料的攤鋪和壓實:當(dāng)土工格柵鋪設(shè)定位后,應(yīng)及時填土覆蓋,裸露時間不宜超過 48 小時,亦可采取邊鋪設(shè)邊回填的流水作業(yè)法。
(5)防排水措施:在加筋土工程中,一定要作好邊坡體內(nèi)外的排水處理;要做好坡腳防沖刷;在土體內(nèi)要設(shè)置濾、排水措施,必要時,應(yīng)設(shè)置土工布、透水管(或盲溝)。采取疏導(dǎo)的方式排水,不能堵塞,否則容易產(chǎn)生隱患。
4.結(jié)束語
(1)通過本工程的實踐,使用土工格柵反包麻袋法在邊坡工程中應(yīng)用的效果良好。在邊坡坡頂建成的圍墻,經(jīng)過五、六月份的雨季后,并沒發(fā)現(xiàn)墻體開裂現(xiàn)象。修建管溝而對邊坡開挖,能夠形成穩(wěn)定的直立斷面,證明加筋土擋墻是穩(wěn)定。
(2)用土工格柵修建加筋土擋土墻可以滿足工程設(shè)計和使用要求, 與漿砌石擋土墻相比,具有造型美觀、節(jié)省材料、節(jié)約投資、節(jié)約用地、方便施工,對地基承載力要求相對較低,對變形適應(yīng)能力強的優(yōu)點。值得廣泛使用。
參考文獻(xiàn):
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