淺談路基工程中鋪設土工合成材料的施工技術

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

1 土工合成材料技術性能

1.1 土工格室

土工格室是八十年代在國際上開發的一種新型特種土工合成材料，它適用于地基加筋，墊層和防護工程。

1.1.1 格室規格

高度50～200mm、格室焊距有340、400、500、680四種，格室單組展開尺寸標準為4×5m，異型有1×5m和2×5m等；

1.1.2 技術性能：

拉伸屈服強度22MPa、撓曲模量 600Mpa、沖擊強度 9T/M、低溫脆化強度 -50℃、負荷下的熱變形溫度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向不變形對格室內填料的橫向變形起到約束作用，在荷載不變的情況下，剪應力減小。

3）有效的改變了動應力的分布，使之趨于均勻。

1.2 土工格柵

1.2.1 技術性能：單幅寬1140±10；單位面積、質量370±50g/m2；最大抗拉力≥25KN/m；最大抗拉力時伸長率≤10%；2%伸長率的抗拉力≥7KN/m；5%伸長率的抗拉力≥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 技術性能：

幅寬4.5m；單位面積、質量295g/m2；經向抗拉力≥70KN/m；緯向抗拉力≥50KN/m；最大抗拉力時經向伸長度≤25%；最大抗拉力時緯向伸長度≤22%；滲透系數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 施工準備

2.1.1 根據設計數量購回的土工合成材料，除有相應的出廠合格證以及檢測報告外，還應對購回的產品現場取樣，送質檢部門檢驗，合格后備存取用。

2.1.2 對砂墊層所用中粗砂、進行取樣送檢。

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，應繼續挖除，清除干凈為止。

2.1.4 對清除種植土的地表進行碾壓，采用8t無振壓路機，碾壓次數以12次為宜，壓痕應重疊1/2，達到設計要求的密實度后，報監理檢查。

2.1.5 檢測合格后按設計要求回填細粒土。標準為兩側同原地面等高，中間比兩側高0.2m，并形成人字坡路拱，碾壓密實達86%以上，并報監理檢測，合格后進入下道工序。

2.2 施工工藝

2.2.1 土工格室

1）工藝流程

圖1 流程圖

2）測量放樣

根據設計資料，測定線路中線，確定土工格室的鋪設范圍。再根據土工格室的規格型號，決定橫向聯接組數，每組展開后沿路基縱向每隔5m作一標記，以方便檢查每組土工格室的最佳展開度。

3）土工格室的鋪設

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

（2）鋪設時，土工格室由相應規格尺寸的單元組成，必須通過單元間的聯接，組成工程中需要的規格。組與組之間聯接，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，聯接時將未展開的土工格室組件并齊，對準相應聯接塑體，插入特制圓筒，然后展開，以達到設計要求鋪設的橫向寬度，組件按前后聯接，達到設計要求鋪設的長度。

（3）由于土工格室是高分子材料，具有回彈性，在展開前必須在橫向端頭每隔一個網眼用￠10的鋼筋、長度不少于500mm釘牢固定于砂墊層上，縱向逐幅聯接展開（見土工格室逐組展開示意圖）。

（4）土工格室鋪設好后，經自檢，其橫向寬度，縱向長度均符合設計鋪設的范圍，報請監理檢查。

（5）按設計要求，向展開后的土工格室內填入中粗砂并搗實。搗實方法可采用自制搗固桿、錘人工進行，搗固過程中應保證格室內砂面與格室頂持平，并使填料密實。

（6）格室內的填料完成后，再在其上鋪設不小于設計厚度的上層中粗砂，并修整平，用輕型壓實碾壓1～2遍，完成整個格室的鋪設過程。

4）施工注意事項

（1）土工格室在鋪設時，應充分展開。

（2）土工格室展開后，網格間的填充物一定要均勻填筑并搗實。

（3）格室上部的砂墊層厚度，必須滿足設計厚度。

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

（6）鋪設好的土工格室應及時用中粗砂覆蓋，不得暴露時間過長。

2.2.2 編織布（土工格柵）

1）工藝流程

圖2 流程圖

圖3 土工格室逐組展開示意圖

2）測量放樣

抄平測量砂墊層頂面標高，計算線路中線至左右兩側回拆點寬度并定出回拆點。

3）編織布（土工格柵）的鋪設

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

（2）塑料排水板完工后（含插孔回填砂）對施工場地進行平整、清理、檢查。

（3）根據鋪設編織布的寬度加上編織布兩端回拆長度截取每幅編織布長度，逐幅鋪設編織布，鋪設時兩人豎拉編織布兩端，2～3人抬起編織布中部逐幅鋪設。

（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計，橫向連接采用人工扣式縫接，縫接不少于3排，其強度不得低于設計強度。

（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）編織布鋪設好后，經檢查合格后，及時鋪砂覆蓋，暴露時間不超過48小時，鋪設厚度為設計厚度。

鋪設第二、三層編織布與鋪設第一層的編織布方法一樣，層間砂層厚度按設計要求施工，但兩層接縫要交錯開，錯開的距離不得小于0.5m。

4）注意事項

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

（2）當編織布上覆填土厚達到0.6m后，才能用32t振動式重型壓實機具碾壓，每層壓實時，應從兩邊開始向中間進行。

2.2.3 土工格柵與編織布的施工區別

1）土工格柵可鋪設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，編織排數不得少于3排，強度不得低于設計強度。

2.3 土工合成材料鋪設檢查項目表

表3 檢查項目表

3 結 語

鋪設土工合成材料加固路基地基能提高地基的承載力，增強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新技術, 在我國應用的歷史尚短, 與先進國家比較, 其應用和發展水平還有一定差異。今后對土工合成材料的應用我們要認真總結材料選用、施工方法方面的經驗，在路基工程中推廣應用。

[1]周寶良.土工合成材料在鐵路路基工程中的應用路基工程,2006,1

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

[3]TB10414)2003鐵路路基工程施工質量驗收標準

[4]吳連海 彭澤仁 親身客運專線應用土工合成材料的設計與研究 路基工程 2002.5