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(lái)成功推廣和使用的一種新型地基處理材料,目前,國(guó)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(bǔ)強(qiáng)。TG復(fù)合土工筋帶又分TG2525型、TG3025型、TG5025型。平朔項(xiàng)目部于2009年5月成功的在平朔公司三號(hào)井工礦四個(gè)建筑物地基處理中采用了此項(xiàng)技術(shù),所用規(guī)格為T(mén)G5025型,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(qiáng)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(qiáng),吸濕性低等優(yōu)點(diǎn)。4)施工方便簡(jiǎn)潔,不污染環(huán)境,可任意鋪拉。

其抗拉強(qiáng)度為190mPa,大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度值120mPa,斷裂應(yīng)變值為1.55%,大于設(shè)計(jì)值3%,符合設(shè)計(jì)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(guò)加筋復(fù)合墊層的應(yīng)力擴(kuò)散,調(diào)整應(yīng)力分布及增強(qiáng)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(qiáng)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(kuò)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(cè)量放線→現(xiàn)場(chǎng)材料檢測(cè)→下料、計(jì)算好單根長(zhǎng)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(chǎng)鋪設(shè)方法有很多種,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作和檢驗(yàn),尤以此種方法鋪設(shè)最經(jīng)濟(jì)、最簡(jiǎn)潔、最方便、最合理。即完成此項(xiàng)工作總共分四步(見(jiàn)圖1)。

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

4)第二步,第一個(gè)方向鋪設(shè)完畢后,沿另一個(gè)方向(東西向)垂直第一個(gè)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(jìn)行,使之形成席狀。

7)整個(gè)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(lái),我國(guó)在包括水利建設(shè)在內(nèi)的各項(xiàng)基本建設(shè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,原國(guó)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(wú)論施工工期還是造價(jià)上均有突出特點(diǎn),越來(lái)越被設(shè)計(jì)及施工人員認(rèn)可。

6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

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

2)施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)

3)經(jīng)濟(jì)效益。

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