加筋土技術在高填方路堤施工中的應用

肖鳳龍

既有九煉線(JLK0+750～JLK5+058)升級改造為銅九下行疏解線,長4 308 m,位于江西省九江市,九江站—琵琶湖工業站區間。路堤最大填高13 m,設計土石方調配方案填料來源于其他地段路塹挖方段取土,土質均勻。為了減少房屋拆遷和少占農田,本段設置路堤擋土墻及加筋土路堤邊坡。具體為在擋土墻上部設包裹式加筋土路堤。在線路左側設5.0 m高C25片石混凝土擋土墻,擋土墻埋深1.2 m～1.6 m。擋土墻上部采用 1∶1邊坡,距路肩下6 m處設2 m寬邊坡平臺,邊坡設包裹式加筋土路堤,采用筋材為 TGS-8050型經編滌綸土工格柵,層距 0.6 m,截取長度7.5 m,鋪設長度5.5 m,回折段壓在上下兩層土之間,回折段長度不小于1 m;為了提高邊坡坡緣處壓實質量,在兩層主筋之間鋪設長3.0 m的TG2525型高強滌綸經編雙向土工格柵。

1 施工前準備工作及土工格柵鋪設

1.1 原地面清表及基底處理

由于該段路基兩側為村莊農田,在清表時,事先將所有建筑垃圾、雜草、樹根等全部清理干凈,將原地面整平碾壓,對個別地方基底有反彈的進行換填河砂卵石處理,確?；滋幚砗细?經過檢查驗收合格后,才可進行地面以上、基床以下路堤的填筑。在填筑前,必須落實好取土場填料,對事先所用材料進行送樣試驗,只有合格填料才準用于路基填筑。

1.2 施工順序安排

1)先進行擋土墻頂面以上刷坡,再進行擋土墻基坑開挖,支架雙面模板進行擋土墻混凝土澆筑;2)在混凝土強度達到墻背填土要求后,進行擋土墻頂以下填筑,并設置好反濾層、后背回填等;3)進行擋墻以上加筋土填筑。

1.3 加筋土路堤施工工藝

嚴格按“四區段、八流程”進行施工。整個路堤施工做到區段清晰,流程合理,保證填方地段施工質量、密實度符合規范要求。每層鋪設土工格柵和填土之前,必須測放邊樁。由于主筋與加強筋之間層間距為30 cm,所以每次測放邊樁之前必須進行中線測量和水準測量,根據中線、高程來測放當前層路基填筑寬度邊樁,為了保證路基邊坡壓實,測放邊樁時常常加寬30 cm。直線段每20 m一樁,曲線段每10 m一樁。同時,在施工前進行書面技術交底,嚴格控制土工格柵鋪設范圍和填土厚度。

現場填土采用汽車運輸,裝載機攤鋪,人工輔助整平,20 t單鋼輪振動壓路機碾壓。在碾壓前,由試驗人員進行填料含水量檢測試驗,如果含水量偏大,則采取灑水措施;如果含水量偏小,則采取晾曬措施。保證填料含水量在最優含水量附近(±2%)時再進行碾壓,確保壓實度達到和超過規范要求,防止出現因含水量偏大或偏小而造成無法壓實和形成“彈簧土”。為了避免因晾曬而耽誤工期進度,我們的做法是在取土場事先采取開挖、翻松、晾曬的辦法,在含水量適中時運輸到現場進行攤鋪。

1.4 土工格柵鋪設

鋪設注意事項:

1)搭接方式:緯向(線路縱向)在鋪設時采用搭接,搭接點可采用纖維帶綁扎固定。經向(線路法向)采用串接編織方法連接,不得搭接。不同層的土工格柵接頭必須錯開,不得在同一截面,以增強其整體性。

2)土工格柵必須拉緊,不得松弛、有褶皺。為了防止土工格柵起皺、卷起,現場可用鋼筋制作U形釘呈梅花形布置加以固定。

3)鋪設時,事先要根據圖紙要求有效長度預留出回折彎起段長度,讓其自然垂掉于路基邊坡。填土分兩層進行:第一層填30 cm(壓實厚度),待將松土鋪好,經過碾壓檢測合格后,再鋪設3 m長加強筋TG2525土工格柵。然后再填第二層30 cm(壓實厚度),經過碾壓檢測合格后,最后將垂掉于路基邊坡的預留回折段反折上來,把土裹住,并將回折彎起段末端向下埋入土中,再進行上面一層的鋪設,如此循環往復進行。

4)注意在土工格柵上機械鋪土時,汽車、裝載機等重型機械不得直接碾壓土工格柵。

5)裝載機等施工機械在運土時,不得有超速行駛、急剎車等操作,要勻速行駛,防止將土下的土工格柵卷起。

加筋土路堤填筑工藝流程圖見圖1。

2 施工質量檢測及效果

試驗頻率按照TB 10414-2003規范進行檢測,方法采用環刀法、灌砂法或K30。

在路基填筑過程中,每層填完后現場檢測壓實度,監理工程師必須旁站,檢測數據及試驗報告必須由現場監理工程師簽字確認。

根據施工質量檢測數據統計,碾壓遍數、施工含水量、壓實度之間關系見表1(最優含水量為 wopt=13.4%)(20 t光輪壓路機)。

由于采用填料為粉質黏土,施工過程中最關鍵的是控制施工含水量。實踐證明,在最優含水量附近,11%＜w＜15.5%范圍內,碾壓遍數只需5遍～7遍即可達到壓實度要求。

表1 碾壓遍數、施工含水量、壓實度關系表

3 路基坡面防護及綠化

在路基填筑至路肩高程(考慮0.5%的工后沉降量)時,嚴格按照測量放樣尺寸刷坡,做到表面平整,坡率準確,進行邊坡清理,鋪設立體土工網墊(型號:EM2×2 m×30 m),進行液壓噴播種草。鋪設時要求幅與幅之間搭接長度不小于5 cm,用纖維帶綁扎牢固,為了防止土工網墊起皺、鼓包,可用小竹簽固定,竹簽按梅花形布置,間距1 m左右。在坡面綠化液壓噴播種草之前,要使用適合植物生長的細土,人工均勻噴撒在土工網上,并用鐵鍬反復輕拍,使土工網中充滿土顆粒,保證種植草時草種的成活。

4 施工中遇到問題及處理情況

1)由于設計邊坡坡率為1∶1.5,坡率較陡,所以填筑時邊坡附近壓實較困難,為了保證路基面寬度和邊坡處壓實質量,在現場施工時將加寬填筑量調整為50 cm。同時,在邊坡處壓路機無法碾壓到位的地方以人工輔助打夯,在回折段包裹后人工夯實。

2)雨季施工時,由于粉質黏土易于軟化,一方面對路基填筑質量有影響,另一方面也影響工期。為了下雨后不影響施工質量和進度,每層填筑攤鋪時形成4%排水橫坡,在路基邊坡上每隔50 m做一道砂漿臨時泄水槽,保證在雨天路基面不積水,暴雨天雨水能夠順泄水槽排出路基外,避免路基邊坡被雨水沖毀。

3)邊坡處土工格柵包裹后,路基經過壓路機碾壓,常常會出現包裹段向外擠出而造成坡面不平順的現象。我們經過實踐,采取的辦法是:每層土工格柵回折段包裹時,先人工對包裹段土方進行修整,然后將回折段包裹,回折端頭挖槽埋入土中,并用竹簽或廢舊鋼筋頭固定,有效的控制了坡面平整度。

5 結語

加筋土路基對改建鐵路施工、防止過度沉陷、提高土體強度、提高高填路堤邊坡穩定性等有著非常重要的作用,而且一般填料無需改良即可填筑,路堤邊坡坡率陡,節約耕地及征地拆遷費用。綜合考慮,對節省投資,保證工程質量都有重大意義,加筋土技術具有廣泛的應用推廣前景。

[1] TB 10414-2003,鐵路路基施工規范[S].