土工格柵在過橋山海堤拓寬中的應(yīng)用

莊興

【摘要】土工合成材料的應(yīng)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(yīng)用在水利、堤壩、交通、市政、電力和水土保持等工程建設(shè)中。本文介紹了土工格柵在過橋山海堤堤后拓寬二級(jí)公路工程中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】土工格柵；海堤；拓寬；應(yīng)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(zhì)量輕、生產(chǎn)廠家和型號(hào)多、運(yùn)輸便捷等優(yōu)勢(shì)不斷體現(xiàn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，已廣泛應(yīng)用在水利、堤壩、交通、市政、電力和水土保持等工程建設(shè)中。

二、工程概況

過橋山海堤基礎(chǔ)為海底沉積淤泥，淤泥層厚度8～19m，修建海堤時(shí)，基礎(chǔ)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(jīng)過排水固結(jié)，其物理力學(xué)發(fā)生在橫向具有一定的變化，堤坎公路塑料排水板一側(cè)的物理力學(xué)性質(zhì)提高明顯，為淤泥質(zhì)土；外壓載附近段亦有提高，以淤泥質(zhì)土為主，堤壩外側(cè)以淤泥質(zhì)為主。

三、土工格柵的施工

堤后拓寬采用雙向土工格柵，經(jīng)檢測(cè)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(shè)計(jì)要求，是一種高強(qiáng)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(yùn)輸、施工速度快、節(jié)省勞力、容易保證質(zhì)量，是土工合成材料的特點(diǎn)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(wǎng)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(jī)械；根據(jù)設(shè)計(jì)易于現(xiàn)場(chǎng)裁剪和連接或重疊搭接，便于施工現(xiàn)場(chǎng)組裝成所需構(gòu)造形狀。

土工格柵鋪設(shè)于堤后原公路邊坡離坡底1.50m至漿砌塊石護(hù)腳外1.00m。土工格柵施工順序?yàn)椋海?）降低墾內(nèi)水位；（2）清除表土；（3）平整場(chǎng)地；（4）展開鋪設(shè)土工格柵；（5）在土工格柵上填筑路堤；（6）壓實(shí)。墾內(nèi)從正常蓄水位0.20～0.50m降至-1.00m，表土干后用挖掘機(jī)清除鋪設(shè)位置表土，整平，用8t碾壓機(jī)碾壓5遍。土工格柵鋪設(shè)時(shí)，量出垂直于海堤軸線方向的鋪設(shè)長度進(jìn)行剪接，將強(qiáng)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(yīng)有一個(gè)綁扎點(diǎn)，連接處的強(qiáng)度不得低于材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度，且其疊合長度不應(yīng)小于20cm，橫向采用疊合聯(lián)接，疊合長度不應(yīng)小于15cm；土工格柵的鋪設(shè)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(zhuǎn)角處放砂袋壓緊固定，防止被風(fēng)吹掀，鋪筋后盡快填料。在距土工格柵8cm以內(nèi)先鋪一層小礫石（最大粒徑不得大于6cm），再進(jìn)行路堤石料填筑，鋪料的填筑采用推土機(jī)等輕型機(jī)械先鋪兩邊側(cè)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(shè)后及時(shí)填筑填料，以避免其受到陽光過長時(shí)間的直接暴曬，間隔時(shí)間控制在48小時(shí)以內(nèi)。一次分層填筑總厚度控制在1.00m以內(nèi)，相鄰次填筑層間隔時(shí)間不少于2個(gè)月，施工期進(jìn)行沉降和穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，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(yīng)用土工格柵體會(huì)

1、增加綠化帶填筑高度。拓寬公路平臺(tái)和增設(shè)綠化帶都在外壓載地段，屬基礎(chǔ)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(zhì)粘土，單層厚度大、含水量逐漸增高、強(qiáng)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(shí)間長、路堤橫向不均勻沉降，容易造成路堤向外側(cè)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(jīng)濟(jì)上是合算，技術(shù)上是可行，節(jié)省土石方量，并加快施工進(jìn)度。

2、提高防滑穩(wěn)定性。填筑中的側(cè)向土壓力，使地基面承受水平剪應(yīng)力，導(dǎo)致堤身向外側(cè)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(dān)土體應(yīng)力，增大土體的模量，傳遞拉應(yīng)力來限制基土的側(cè)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(shí)間，使路堤下沉趨于均勻，防止路堤面開裂，但應(yīng)注意土工格柵難以減少長期的固結(jié)和次固結(jié)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(biāo)、耐久性及筋土作用強(qiáng)度等指標(biāo)；在實(shí)際的工程應(yīng)用中應(yīng)盡量選用物理性指標(biāo)高、力學(xué)性指標(biāo)高、抗老化抗腐蝕性強(qiáng)的產(chǎn)品，而抗老化抗腐蝕性這一指標(biāo)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(duì)于加筋拉力的大小有三種取值方法：極限抗拉強(qiáng)度、長期允許設(shè)計(jì)強(qiáng)度和對(duì)應(yīng)于一定應(yīng)變的強(qiáng)度，從堤后二級(jí)公路重要性和安全性的角度考慮，因?yàn)榧咏畈牧嫌幸欢ǖ娜渥儭⒗匣⒈桓g特性，偏安全考慮需要用長期設(shè)計(jì)強(qiáng)度作為其設(shè)計(jì)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(hù)措施，盡量縮短材料在日光中的暴露時(shí)間。材料要貯放在倉庫，不要露天堆放。土工格柵到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)要立即鋪設(shè)，及時(shí)填筑填料。

五、結(jié)束語

土工格柵在過橋山海堤深淤泥基礎(chǔ)堤后拓寬路堤填筑中的應(yīng)用，具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、受力條件好、施工簡便，經(jīng)過十多年的正常運(yùn)行，體現(xiàn)了土工合成材料加筋技術(shù)的應(yīng)用能夠提高工程質(zhì)量，縮短施工時(shí)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(yùn)行中的穩(wěn)定性。

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