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土工格柵加筋土擋牆技術在高填方中的應用

發布時間:2018-12-13 20:17   閱讀:次   字號:  

      某高填方路堤型陣地平台,在地基土力學強度較低,不能滿足路堤堆土對地基的強度和變形要求,采用土工格柵加筋土擋牆進行處理的設計難點和施工工藝,場地屬第四係衝積、海積地貌單元,沉積了巨厚的淤泥質粘土和粉質粘土地層, 抗震設防烈度為7度,設計地震分組為第一組,設計基本地震加速度值為0.15g,特征周期值為0.45s。場地土類型為中軟場地土,建築場地類別為Ⅲ類,土力學強度較低,不能滿足路堤堆土對地基的強度合變形要求,必須進行地基處理。

  該平台原設計采用漿砌塊石重力式擋牆,但由於地基承載力低,需增加擴大基礎;由於該地區石料來源十分困難,方案比選後采用雙向土工格柵進行地基處理,采用單項土工格柵加筋土擋牆對平台及坡道堆土處理,采用土工格柵加筋反包對周邊坡麵進行綠化處理。檢測結果表明,加固處理的地基達到了預期的效果。 

  土工格柵加筋結構,是在回填土中加入土工格柵,是近年來國內外在路基支護工程中應用廣泛的一種新型結構,具有高強度、耐腐蝕、抗老化、低蠕變、穩定性好、抗震性能強等優異性能。尤其是土工格柵加筋支擋結構為柔性的,較之傳統的如重力式擋牆等能更好地適應地基變形,因此,對不良地基處理,尤能顯示優越性。 

  1.施工過程

  (1)選擇填料。由於地處海濱,雨季施工,填土含水量大,不利壓實。選用建築渣土,減輕土體對地基產生的壓力,渣土與填土比例為4:3。 

  (2)選擇優質筋材。加筋土擋牆所用土工格柵應具備如下要求: 

  1)原材料為高密度聚乙烯(HDPE)單向土工格柵。由於高密度聚乙烯單向土工格柵肋條的平行性,決定了加筋體內不存在應力集中,使加筋擋土牆的高度增加。 

  2)碳黑的含量≥2%,粒徑20納米左右且分布均勻。碳黑的含量影響格柵的抗拉強度。 

  碳黑顆粒過大,碳黑的間距增大,紫外線將直接影響到深層的聚合物,導致格柵深部位的聚合物性能由於紫外線而破壞,從而降低格柵的強度及抗老化性能。 

  碳黑在聚烯烴中分散的非均勻程度,將會削弱格柵肋條的受力截麵,導致格柵肋條截麵產生局部集中應力而破壞。 

  3)格柵應具有較強的抗蠕變性能。蠕變是指材料在一定溫度範圍、恒定荷載條件下的慢性變形行為。格柵的蠕變極限強度(即格柵的長期蠕變強度)是指格柵抵抗受載作用而產生慢性變形破壞的能力。聚乙烯的密度越高,分子量越大、分布越窄,其抗蠕變性能就越好。 

  (3) 施工機械:振動壓路機(18t)、推土機、挖掘機各1台,自卸汽車9台,以及蛙式打夯機2台。

土工格柵加筋土擋牆在高填方平台

  2.施工工藝 

  (1)地基處理:將平台、坡道堆體底部周邊向外2m範圍為處理範圍,處理深度地表下1.5m,鋪築3層雙向土工格柵(EG2020、EG3030),每50cm鋪築一層,回填大粒徑渣土,振動壓路機重疊碾壓不少於8遍。 

  (2)平台、坡道堆體:平台、坡道堆體及擋牆選用高密度聚乙烯(HDPE)單向土工格柵(EG65R、EG65R、EG90R、EG130R)及連接棒。牆麵坡度按70±3O進行嚴格控製。 

  (3)土工格柵連接和鋪設 

  1)根據設計加筋材料的長度進行下料,用高密聚乙烯連接棒將擋牆邊部反包的土工格柵與台體麵土體中預埋的土工格柵連接起來。 

  2)采用自製格柵張緊器將土工格柵拉緊, 並用U 形釘將土工格柵固定在壓實的土層中。 

  (4)填料的攤鋪與壓實 

  施工前進行擊實試驗,以確定最佳含水量,並做試驗段,以確定壓實遍數和分層厚度。碾壓時,先從筋材中部向筋材尾部碾壓,然後再由中部向牆邊碾壓,靠近台麵邊1.0m範圍內嚴禁用重型機械碾壓,宜改用蛙式打夯機人工夯。 

  3.施工質量控製 

  (1)優選材料。土工格柵選購時應有生產廠家的試驗報告和產品合格證,材料至現場後必須做拉伸、變形等試驗。 

  (2)加筋土填料一般采用透水性強的砂性土,當無砂性土時,應通過試驗確定其它材料如穩定土、工業廢渣等。 

  (3)基礎開挖後,要做好基礎的排、防水工作,避免基槽被水浸泡降低承載力。 

  (4)土工格柵務必拉緊,不得扭曲、重疊、有接縫,且張拉鬆緊程度應一致。 

  (5)填料在碾壓前要進行擊實試驗,並嚴格控製填料的分層厚度。 

  結語 

  (1)土工格柵加筋土擋牆屬柔性結構物,比重力式擋牆更能適應地基輕微變形,在不良地基處采用具有結構上的優勢。 

  (2)重力式漿砌塊石擋牆其圬工體積大,造價較高,對石料緊張的工程來說,土工格柵加筋土擋牆具有經濟上的優勢。 

  (3)土工格柵加筋土擋牆造型美觀,低碳環保,作為城市人文景觀,具有很好的社會效益。 

  土工格柵加筋土擋牆在處理軟基條件下的高填方築體的可行性是毋須置疑的,對環境保護和節約能源均是有利的,所產生的經濟效益和社會效益是可觀的。

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