土工格柵在過橋山海堤拓寬中的應用

莊興

【摘要】土工合成材料的應用日漸增多，土工格柵的作為一種新型的土工合成建筑材料，廣泛應用在水利、堤壩、交通、市政、電力和水土保持等工程建設中。本文介紹了土工格柵在過橋山海堤堤后拓寬二級公路工程中的具體應用。

【關鍵詞】土工格柵；海堤；拓寬；應用

一、前言

土工格柵是一種新型的土工合成建筑材料，隨著合成纖維的發(fā)展，其施工簡便、質量輕、生產廠家和型號多、運輸便捷等優(yōu)勢不斷體現(xiàn)，取得了良好的經濟、社會和環(huán)境效益，已廣泛應用在水利、堤壩、交通、市政、電力和水土保持等工程建設中。

二、工程概況

過橋山海堤基礎為海底沉積淤泥，淤泥層厚度8～19m，修建海堤時，基礎中上部地層施工塑料排水板加固淤泥地基，通過拋砂層排水和拋石層壓載等方法，該淤泥層部分經過排水固結，其物理力學發(fā)生在橫向具有一定的變化，堤坎公路塑料排水板一側的物理力學性質提高明顯，為淤泥質土；外壓載附近段亦有提高，以淤泥質土為主，堤壩外側以淤泥質為主。

三、土工格柵的施工

堤后拓寬采用雙向土工格柵，經檢測每延米拉伸屈服力縱向35.4KN/m、橫向32.6KN/m，屈服伸長率縱向10.9%，橫向9.4%，均符合規(guī)定和設計要求，是一種高強度和低延伸率的加筋好材料。土工格柵具有施工簡易、便于運輸、施工速度快、節(jié)省勞力、容易保證質量，是土工合成材料的特點之一。雙向土工格柵是一種重量輕，柔性和可卷曲的塑料平板網材。土工格柵在施工過程中折曲影響較小，施工方法簡單，只用普工，不用特殊施工機械；根據設計易于現(xiàn)場裁剪和連接或重疊搭接，便于施工現(xiàn)場組裝成所需構造形狀。

土工格柵鋪設于堤后原公路邊坡離坡底1.50m至漿砌塊石護腳外1.00m。土工格柵施工順序為：（1）降低墾內水位；（2）清除表土；（3）平整場地；（4）展開鋪設土工格柵；（5）在土工格柵上填筑路堤；（6）壓實。墾內從正常蓄水位0.20～0.50m降至-1.00m，表土干后用挖掘機清除鋪設位置表土，整平，用8t碾壓機碾壓5遍。土工格柵鋪設時，量出垂直于海堤軸線方向的鋪設長度進行剪接，將強度高的縱向置之，盡量保持縱向無接縫。土工格柵之間的聯(lián)接必須牢固，在受力方向采用聚乙烯繩雙排綁接，一般每隔10cm應有一個綁扎點，連接處的強度不得低于材料設計抗拉強度，且其疊合長度不應小于20cm，橫向采用疊合聯(lián)接，疊合長度不應小于15cm；土工格柵的鋪設以人力拉緊使無褶皺，在土工格柵邊幅采用竹釘插釘固定于土層表面，邊幅、疊合處、轉角處放砂袋壓緊固定，防止被風吹掀，鋪筋后盡快填料。在距土工格柵8cm以內先鋪一層小礫石（最大粒徑不得大于6cm），再進行路堤石料填筑，鋪料的填筑采用推土機等輕型機械先鋪兩邊側后鋪中間，填料不允許直接卸在土工合成材料上面，必須卸在已攤鋪完畢的填料面上；卸料高度以不大于1.00m為 宜，以免造成局部承載能力不足；卸料后立即攤鋪，以免出現(xiàn)局部下陷。土工格柵鋪設后及時填筑填料，以避免其受到陽光過長時間的直接暴曬，間隔時間控制在48小時以內。一次分層填筑總厚度控制在1.00m以內，相鄰次填筑層間隔時間不少于2個月，施工期進行沉降和穩(wěn)定監(jiān)測，路肩處地面沉降率每晝夜不大于1.0cm，坡腳處水平位移速率每晝夜不大于0.5cm，以水平控制為主，如超過此限立即停止填筑。

四、應用土工格柵體會

1、增加綠化帶填筑高度。拓寬公路平臺和增設綠化帶都在外壓載地段，屬基礎塑料排水帶加固淤泥地基和壓載厚度逐漸減薄的地方，中上部地層為淤泥質粘土，單層厚度大、含水量逐漸增高、強度逐漸降低、壓縮性漸高，壓縮模量逐漸減少，填筑過程沉降量逐漸增大，穩(wěn)定時間長、路堤橫向不均勻沉降，容易造成路堤向外側位移。如果不使用土工格柵，在同樣的外壓載下降低綠化帶填筑高度100～150cm，或在同樣的綠化帶填筑高度下增加外壓載，因此，使用土工格柵在經濟上是合算，技術上是可行，節(jié)省土石方量，并加快施工進度。

2、提高防滑穩(wěn)定性。填筑中的側向土壓力，使地基面承受水平剪應力，導致堤身向外側位移，很容易造成路堤堤身失穩(wěn)。在路堤底部鋪放一層高模量的土工格柵，承擔土體應力，增大土體的模量，傳遞拉應力來限制基土的側向位移，提高路堤的抗滑穩(wěn)定性，增加路堤填筑安全性，避免施工期填方的迅速下沉，節(jié)省施工時間，使路堤下沉趨于均勻，防止路堤面開裂，但應注意土工格柵難以減少長期的固結和次固結沉降。

3、海堤加筋路堤中的土工格柵選擇非常重要。包括其本身特性指標、耐久性及筋土作用強度等指標；在實際的工程應用中應盡量選用物理性指標高、力學性指標高、抗老化抗腐蝕性強的產品，而抗老化抗腐蝕性這一指標往往被忽略性，選擇土工格柵要加以重視。海堤加筋路堤土工格柵的穩(wěn)定作用的大小取決于加筋拉力的大小和方向，對于加筋拉力的大小有三種取值方法：極限抗拉強度、長期允許設計強度和對應于一定應變的強度，從堤后二級公路重要性和安全性的角度考慮，因為加筋材料有一定的蠕變、老化、被腐蝕特性，偏安全考慮需要用長期設計強度作為其設計值。

4、土工格柵的防老化。土工格柵是高分子聚合物，極易熱氧化和光氧化，在工程中采取防護措施，盡量縮短材料在日光中的暴露時間。材料要貯放在倉庫，不要露天堆放。土工格柵到達現(xiàn)場要立即鋪設，及時填筑填料。

五、結束語

土工格柵在過橋山海堤深淤泥基礎堤后拓寬路堤填筑中的應用，具有設計合理、結構簡單、受力條件好、施工簡便，經過十多年的正常運行，體現(xiàn)了土工合成材料加筋技術的應用能夠提高工程質量，縮短施工時間，緩解軟基的沉降變形和不均勻沉降等問題，大大解決路堤在施工期和通車運行中的穩(wěn)定性。

參考文獻：

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