加筋土技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用分析

文/宋軍強(qiáng) 山東建工集團(tuán) 山東濟(jì)南 250001

加筋土技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用分析

文/宋軍強(qiáng) 山東建工集團(tuán) 山東濟(jì)南 250001

加筋土技術(shù)最近幾年來在鐵路工程、公路工程以及建筑等各種工程得到了非常廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)階段，加筋土技術(shù)無論是在理論上還是施工實(shí)踐上都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，隨著相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺，這一技術(shù)也會擁有更加廣闊的發(fā)展前景。本文探討了加筋土技術(shù)的基本原理及其在工程施工中的實(shí)際施工應(yīng)用。

加筋土技術(shù)；工程施工；應(yīng)用措施

在國內(nèi)來說，加筋土施工技術(shù)在建筑工程中已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，比如早在多年之前民用建筑內(nèi)部就已經(jīng)開始使用草筋墻壁，或者添加發(fā)絲等筋料來抹筑墻面，借助草繩以及柳條進(jìn)行路堤的填筑；在河灘河岸選擇樹枝或者竹條等材料填入土中來起到加固目的。隨著上世紀(jì)八十年代開始，加筋土技術(shù)逐漸被應(yīng)用于公路、水利、鐵路等工程建設(shè)中，也獲得了非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

1 技術(shù)原理

加筋土技術(shù)指的是在土體內(nèi)部添加加筋材料形成復(fù)合土，添加到土內(nèi)的筋材借助于摩擦力可以將筋材的抗拉強(qiáng)度以及土體原本的抗拉強(qiáng)度融合起來，從而盡可能的提高土體的自身強(qiáng)度以及抗變形性；另外筋材埋入土體之內(nèi)能夠擴(kuò)散應(yīng)力，增加土體模量，釋放拉應(yīng)力，讓土體的穩(wěn)定性得以提升。筋土之間相互作用的原理一般能夠分為下面兩種類型：第一是摩擦加筋，拉筋的工作比較像依靠筋帶將結(jié)構(gòu)錨固定到土體之中，拉筋在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)的長度指的是錨固段長度；第二種類型指的是準(zhǔn)粘聚力原理，加筋土結(jié)構(gòu)可以作為各向異性的復(fù)合材料，一般而言拉筋彈性模量能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于填土的彈性模量，通過拉筋以及內(nèi)部填土的作用，外測強(qiáng)度一般有填土抗剪力、填土和拉筋的摩阻力以及拉筋抗拉力的共同作用，從而讓加筋土的強(qiáng)度得以有效增強(qiáng)。

2 筋材選擇

所以筋材的選擇通常來說取決于材料下列具體性能：應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系以及其抗拉強(qiáng)度、長期荷載之下的變形性狀、和附近土體的相互作用即二者界面摩擦特性以及抗拔特性、受外部環(huán)境影響材料的抗老化性以及耐久性等。同時，在選擇筋材的過程中還應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合工程施工的實(shí)際情況，充分考慮其可以承擔(dān)施工中受到的荷載的影響。

一般來說我們主要選擇的加筋材料是土工合成材料，包括了土工織物、土工格柵、土工格室以及條帶筋材等。土工織物又包含了有紡織物與無紡織物，是利用編織技術(shù)生產(chǎn)的能夠滲透的土工合成材料。土工格柵主要是由聚乙烯打孔、單向以及雙向拉伸擴(kuò)孔而形成的，通常來說孔格尺寸大小為10mm到100mm，為圓形或橢圓形格柵。土工格室指的是菱形或者蜂窩網(wǎng)狀三維土工合成材料，其厚度通常為5cm到20cm，空格尺寸約為80mm到400mm，格內(nèi)主要填充土砂或者碎石等材料。土工織物的抗拉強(qiáng)度相對較高，但是其耐久性不是很差，成本也比較高。土工格柵具備良好的柔韌性以及強(qiáng)度，其儒變較低，抗生化腐蝕性較強(qiáng)，施工過程中不容易造成材料受損，其施工成本也比較低，屬于土工合成材料中應(yīng)用相對廣泛的一種類型。所以從上世紀(jì)九十年代開始，抗拉強(qiáng)度更高，變形率較小的土工格柵已經(jīng)在很大程度上取代了土工織物而作為新型的加筋材料。

3 施工方法

工程施工過程中往往會遇到較陡的地形，填土較高，附近存在民居等情況，同時地基承載力與設(shè)計(jì)要求存在出入時，我們可以選擇加筋土技術(shù)予以解決。下面我們根據(jù)某工程實(shí)際情況探討加筋土技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用。

表層填土層按照斷面示意進(jìn)行開挖線清除、夯實(shí)，在其上部鋪設(shè)大約30cm的砂土作為墊層，從而形成連續(xù)排水通道。

底層格柵以及土袋上必須填充一部分土，格柵另一頭使用張拉梁對前期進(jìn)行固定，在固定的同時加入填土。筋材應(yīng)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)鋪設(shè)填土，鋪土?xí)r必須要保證下層填料的平整度，防止填土中的雜物與筋材直接接觸。在填土過程中要保持筋材固定，避免格柵在作業(yè)時受到損傷。機(jī)械履帶與格柵的距離應(yīng)當(dāng)控制在15cm以上，其間為填土層，選擇反包格柵包住土袋再將其鋪設(shè)到填土上方，按照施工設(shè)計(jì)對加筋格柵進(jìn)行鋪設(shè)。使用土工連接棒連接主加筋格柵以及反包格柵，利用張拉梁固定主加筋格柵，對主加筋格柵給予拉力，保證格柵之間連接的固定以及反包格柵緊繃。之后使用U型鋼筋固定格柵，固定完成后在其上鋪設(shè)填土，保證撤掉張拉梁后不存在格柵變形的問題，最后一道工序是將張拉梁從加筋格柵中去除。反復(fù)上述作業(yè)步驟直到填土作業(yè)滿足施工設(shè)計(jì)需求。

填方的壓實(shí)度在很大程度上影響到加筋陡坡路堤的正常建設(shè)施工，因此在進(jìn)行填筑作業(yè)時應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范標(biāo)識執(zhí)行。

我們可在路基外側(cè)位置擺放1m土袋來保證陡坡路堤坡面邊緣土體能夠被有效的壓實(shí)，同時可在土袋與坡面間設(shè)置木板來保證其平整度，筋帶鋪設(shè)完成之后，在開展坡面綠化防護(hù)作業(yè)之前應(yīng)當(dāng)與加寬土袋同時移除。

坡面防護(hù)過程中，可使用反包綠化擋土袋，袋中加入一些有助于植被生長的土壤，在填充之前應(yīng)當(dāng)對填充土進(jìn)行仔細(xì)檢查，防止其中包含石塊等其他雜物，可以在土袋內(nèi)添加一些草種，讓其從袋中生長出來，或者可以從外部將土袋撕開合適的裂口進(jìn)行插播。

陡坡路堤頂部設(shè)置排水槽，將路面聚集而來的地表水通過排水槽引入到排水溝中；同時利用內(nèi)部填充卵石，由無紡?fù)凉げ歼M(jìn)行包裹的盲溝排出。施工作業(yè)正式開始之前必須要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際采取科學(xué)的排水措施，從而確保路堤的穩(wěn)定性。

作業(yè)過程中應(yīng)該對以下內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測：如地表水平位移或者深層土體位移等。對路堤的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最不利斷面樁號，將沉降盤以及測斜管埋到路基橫斷面附近位置，以便于對路基水平或垂直位移實(shí)施檢測，從而及時獲取路堤的實(shí)際狀態(tài)。當(dāng)填土土體側(cè)向位移情況趨于穩(wěn)定之后才能夠停止進(jìn)行監(jiān)測工作。

采用加筋土施工技術(shù)，工程順利竣工之后，實(shí)際使用情況較好，坡面并未出現(xiàn)嚴(yán)重變形同時也獲得了很好的綠化效果。

4 結(jié)語

總之，在未來的工程建設(shè)施工過程中，我們應(yīng)當(dāng)在經(jīng)濟(jì)上對比常規(guī)土石方填筑技術(shù)，明確界定經(jīng)濟(jì)可行性的臨界點(diǎn)，以便于在未來大型工程建設(shè)中應(yīng)用加筋土技術(shù)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益；技術(shù)方面還應(yīng)著重分析加筋土筑堤以及坡面防護(hù)技術(shù)在工程施工建設(shè)中的主要參數(shù)，建立完善相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范并嚴(yán)格遵守執(zhí)行。

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