芻議土工格柵加筋土高擋墻施工技術(shù)應(yīng)用

李建杰（山西省水利建筑工程局　山西　太原　030006）

芻議土工格柵加筋土高擋墻施工技術(shù)應(yīng)用

李建杰
（山西省水利建筑工程局山西太原030006）

山西省淜頭水電站工程中電站廠房背后及左右岸擋墻都采用了土工格柵加筋土回填施工技術(shù)，本文針對土工格柵加筋高擋土墻施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，旨在為類似工程的施工人員提供一定的參考。

土工格柵；加筋土高擋墻施工技術(shù)；加筋土回填；應(yīng)用

1　前言

隨著工程科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，土工格柵加筋土高擋墻施工技術(shù)以其適應(yīng)變形能力強(qiáng)、施工方便、美觀、經(jīng)濟(jì)等眾多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在加筋土結(jié)構(gòu)工程中。然而，土工格柵加筋土高擋墻施工對土工格柵、填料的要求相對較高，在具體施工之前，必須做好前期準(zhǔn)備工作，并嚴(yán)格按照相關(guān)工藝流程進(jìn)行施工，以此保證整體施工質(zhì)量。

2　土工格柵加筋土高擋墻原理

加筋土是在土中添加拉筋的復(fù)合土，加筋土擋土墻是一種新型支擋結(jié)構(gòu)，能夠增加拉筋和土之間的摩擦力，顯著提高土體的抗變形能力和工程特性，以此提高土體的穩(wěn)定性。單向土工格柵具有低伸長率和高強(qiáng)度性，是一種良好的加筋材料，將單向土工格柵埋在土中，一方面能夠增加土體的模量，分布土體應(yīng)力，避免土體發(fā)生側(cè)向位移；另一方面，能夠增強(qiáng)和周圍土體的摩擦力，并且開孔中添加石土料，其和周圍土的摩擦系數(shù)提高至1.0左右，顯著提高咬合力，改善和提高整個土工系統(tǒng)的穩(wěn)定性，滿足工程負(fù)載以及抗震的相關(guān)要求。單向土工格柵加筋土擋墻是沿著擋土墻的高度，每隔4m鋪設(shè)一層單向土工格柵，然后在土工格柵上鋪放碾壓材料，然后采用碾壓機(jī)械將土料壓入土工格柵網(wǎng)孔中，在單向土工格柵高剛度、高抗拉的作用下，提高結(jié)構(gòu)的牢固性和穩(wěn)定性。

3　土工格柵加筋土高擋墻施工技術(shù)在淜頭水電站工程中的應(yīng)用分析

山西省淜頭水電站工程位于平順縣北耽車鄉(xiāng)北耽車村上游約400m的濁漳河干流上，控制流域面積10458km2。主要建筑物包括左右岸坡連接擋水壩段、攔河水閘段和壩后左岸引水式電站組成。淜頭水電站工程中加筋土回填主要有左岸上壩路、左岸擋墻及電站背后、右岸擋墻背后，回填土方分為加筋土和普通土回填兩種、加筋土回填區(qū)分為5個區(qū)：（1）區(qū)位于右岸排沙箱涵樁號河0+013.50～河0+032.00，箱涵頂高程至605.50高程，回填量3500m3；（2）區(qū)位于電站引水箱涵樁號河0+020.00～河0+032.00，箱涵頂高程至605.50高程，回填量1500m3；（3）區(qū)位于電站主廠房背后，592.00～605.50高程，回填量4500m3；（4）區(qū)位于左岸擋墻與電站主廠房上游側(cè)墻的夾角處，588.3～600.50高程，回填量1500m3；（5）區(qū)位于左岸擋墻與主廠房下游側(cè)墻的夾角處，587.34～600.50高程，回填量1800m3，其余部分為卵石混合土回填。

為了保證回填施工的安全性，該工程施工單位采用單向土工格柵加筋土高擋墻施工技術(shù)，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：

3.1前期準(zhǔn)備工作

為了保證單向土工格柵加筋高擋墻施工能夠順利、有序的進(jìn)行，必須做好前期的準(zhǔn)備工作，前期準(zhǔn)備工作主要包括：

3.1.1單向土工格柵

以高密度聚乙烯（HDPE）為原料，經(jīng)塑化擠出板材、沖孔、加熱、拉伸而成。通過拉伸使得原來分布散亂的鏈形分子重新定向而呈線性狀態(tài)，充分提高了格柵的抗拉強(qiáng)度和剛性。將其鋪設(shè)在土壤中，通過格柵網(wǎng)孔與土體之間的咬合和互鎖作用，構(gòu)成了一個高效的應(yīng)力傳遞機(jī)構(gòu)，使局部載荷能迅速有效地擴(kuò)散到大面積的土體中去，從而降低局部破壞應(yīng)力，聚乙烯單向土工格珊在長期持續(xù)載荷作用下變形（蠕變）的傾向很小，抗蠕變強(qiáng)度大大優(yōu)于其它材料的土工格柵，能有效的提高工程使用壽命。本工程采用規(guī)格為TGDG50，拉伸強(qiáng)度不小于50.0kN/m，符合GB/T17689-2008的單向土工格珊，使用面積約60000m2。

3.1.2回填料

加筋土回填采用壩基與海漫段開挖的砂礫土混合料，混合料經(jīng)過級配試驗(yàn)，符合填筑要求，備料25000m3，滿足施工需要。

3.1.3施工機(jī)械

回填施工中用到的機(jī)械和試驗(yàn)儀器為：225挖機(jī)1臺、20T振動輾1臺、15T自卸車3臺、ZL-50裝載機(jī)1臺、TY-220推土機(jī)1臺、150Kg磅秤1臺、水準(zhǔn)儀1臺。

3.1.4碾壓試驗(yàn)

加筋土回填碾壓施工參數(shù)表現(xiàn)為：行車速度：2km/h；松鋪系數(shù)：1.23；碾壓次數(shù)：4次；松鋪厚度：25cm。

3.2土工格柵加筋土高擋墻施工

3.2.1基坑施工

首先，應(yīng)該用機(jī)械和人工清除基底和箱涵頂部的草皮、樹根、垃圾和淤泥等雜物，并排除積水；其次，如果基坑底部為松土，應(yīng)該采用震動夯夯實(shí)或者震動碾碾壓的方式進(jìn)行壓實(shí)，保證承載力以及壓實(shí)度等滿足工程設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2換填方法

基坑底部換填施工采用單向土工格柵包裹混合料的方式，填筑材料通常采用分層碾壓施工的方式，煤層碾壓厚度為20cm，每鋪設(shè)一層單向格柵，應(yīng)該將土工格柵鋪放在地基上，保證土工格柵的平整度，同時將位置擺放正確。采用裝載機(jī)把混合料傾倒在鋪設(shè)好的土工格柵上，然后采用推土機(jī)進(jìn)行平整施工，當(dāng)平整施工完成后，在混合料上灑一定量的水，并采用震動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，在進(jìn)行碾壓施工時，必須由專人進(jìn)行現(xiàn)場指揮，保證碾壓的平整性和密實(shí)性。在碾壓施工過程中，禁止機(jī)械設(shè)備直接碾壓土工格柵，避免出現(xiàn)拉緊的格柵被損壞或者松弛等問題，當(dāng)?shù)谝粚油凉じ駯拍雺菏┕ね瓿珊筮M(jìn)行檢測，當(dāng)壓實(shí)度、平整度等符合工程設(shè)計要求和相關(guān)施工規(guī)范之后，再進(jìn)行下一層土工格柵混合料的碾壓施工。

3.2.3單向土工格柵鋪設(shè)和連接

土工格珊鋪放時，按要求裁剪出底層格珊，在規(guī)定位置鋪設(shè)，并在坡面外預(yù)留格珊反包所需的長度。格珊規(guī)格為4m×50m一卷，鋪設(shè)方向按圖紙方向且順格珊拉伸方向鋪設(shè)，鋪設(shè)時順拉伸方向搭接長度不小于0.6m，每個1.2m用120MMU型釘將格珊固定于地面，相鄰格珊需僅靠，每隔0.8m用工程連接扣鎖緊。單向格柵連接通常采用連接棒進(jìn)行連接，為了保證土工格柵連接鋪設(shè)的可靠性，應(yīng)該嚴(yán)格控制格柵的設(shè)計長度，然后再用連接棒將格柵和模塊連接。單向土工格柵拉緊施工采用帶有橫向鐵耙的多齒釘耙，采用木楔將自由端固定在地面上，禁止出現(xiàn)直接采用施工機(jī)械在拉緊的土工格柵上行駛，否則將會影響土工格柵的拉緊程度，出現(xiàn)格柵松弛的問題。

3.2.4加筋土回填和碾壓

單向土工格柵鋪設(shè)施工采用分層鋪設(shè)的方式，回填和碾壓施工同樣采用分層回填碾壓的方式，每層回填厚度控制在20cm左右，采用裝載機(jī)把混合料攤鋪在土工格柵上，采用推土機(jī)把混合料攤平，先用壓路機(jī)不開振普壓1遍，然后根據(jù)回填料不同采取相應(yīng)的試驗(yàn)參數(shù)的遍數(shù)碾壓，碾壓從拉筋中部開始，平行于拉筋方向碾壓，向拉筋尾部逐漸進(jìn)行，最后向墻面方向進(jìn)行碾壓，嚴(yán)禁平行于拉筋方向碾壓。振動碾重疊1/3輪寬，碾壓至加筋土表面平整無痕跡、無軟彈后及時檢測壓實(shí)密度，碾壓后的壓實(shí)度符合規(guī)范及設(shè)計要求。在進(jìn)行回填施工時，必須由專人進(jìn)行指揮，禁止出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備直接碾壓土工格柵的現(xiàn)場出現(xiàn)。當(dāng)高擋墻砌筑和回填到距離護(hù)坡地面40cm處時，應(yīng)該安裝直徑為4cm的PVC排水管，將墻體內(nèi)滲水、雨水等排出，縱向每隔6m設(shè)置一根排水管，避免集水影響土工格柵加筋土高擋墻的使用壽命。

3.2.5松填碎石

采用裝載機(jī)把碎石攤鋪在土工個上上，采用推土機(jī)將碎石平整之后，灑適量的水，再用振動碾把碎石壓實(shí)，當(dāng)壓實(shí)度達(dá)到95%時，進(jìn)行夯實(shí)施工，在夯實(shí)施工過程中，應(yīng)該注意壓路機(jī)的行走方式，并觀察墻體有沒有動，以此保證整體施工質(zhì)量。

3.3施工質(zhì)量保障措施

（1）在攤鋪土工格柵之前，應(yīng)該先采用連接棒把預(yù)埋土工格柵與加長土工格柵連接在一起，然后采用張拉起緊，直至土工格柵無松弛，盡可能避免施工機(jī)械設(shè)備碾壓土工格柵。

（2）加筋土回填、和普通土填量工程量約20000m3，工期為一個月，平均日填筑量700m3，根據(jù)五個區(qū)的工程量及施工難度大小，精心組織、合理安排施工順序。

（3）在回填加筋土?xí)r，應(yīng)該保證灰土白灰質(zhì)量和灰劑量，嚴(yán)格控制碾壓度，保證每一層的壓實(shí)度都滿足相關(guān)設(shè)計要求，保證碾壓的平整度。同時，在回填施工時，應(yīng)該采取人工填筑和機(jī)械回填結(jié)合的方式，例如，在反濾層施工時，應(yīng)該采用人工填筑的方式，防止灰土污染砂礫層，以免損傷土工格柵。

（4）在工程施工中，對每層土工格珊的鋪設(shè)、土料的回填和機(jī)械的碾壓等施工工序的質(zhì)量采取“自檢、互檢、專檢、交接檢”的方式進(jìn)行檢驗(yàn)，保證各項(xiàng)目施工過程，工序質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)。

4　結(jié)語

土工格柵加筋土高擋墻和其他擋墻結(jié)構(gòu)相比，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面都具有很多優(yōu)勢，經(jīng)過多年工程實(shí)踐應(yīng)用，土工格柵加筋土高擋墻施工技術(shù)逐漸成熟和完善。單向土工格柵加筋土高擋墻具有質(zhì)量高、技術(shù)成熟、施工周期短、經(jīng)濟(jì)性好、施工簡單等優(yōu)點(diǎn)，能夠適應(yīng)更多的復(fù)雜地形地質(zhì)，在工程建設(shè)領(lǐng)域具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

文章基于土工格柵加筋土高擋墻的原理，對土工格柵加筋土高擋墻施工技術(shù)在山西省淜頭水電站工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)轭愃乒こ烫峁┮欢ǖ膮⒖肌ｊ兾魉?/p>

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（責(zé)任編輯：唐紅云）

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