淺議三向土工格柵加固蓄水池地基施工應(yīng)用

胡 靖 東

(山西宏廈建筑工程有限公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

1 概述

敞開式蓄水池在含水率較高的粉質(zhì)粘土地質(zhì)條件下施工時(shí)，由于粘土的含水率達(dá)到90%以上，已近飽和狀態(tài)，承載力極低。尤其池底施工時(shí)，施工機(jī)械和人員無(wú)法正常展開。需換填大量毛石提高地基承載力后，方可進(jìn)行下一步施工。在池壁結(jié)構(gòu)施工中，需漿砌片石(300 mm厚以上)加固池壁地基。而采用三向土工格柵加固蓄水池地基后，在池底可不回填毛石僅填少量碎石就可以進(jìn)行下步施工。在池壁施工中，鋪設(shè)三向土工格柵后，做完粘土保護(hù)層即可進(jìn)行土工膜的施工，省去了漿砌片石基礎(chǔ)層。通過工程實(shí)踐本工藝簡(jiǎn)化了施工工序，節(jié)省了碎石和毛石等大量材料，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2 工藝原理

三向土工格柵是用高分子聚丙烯通過擠壓、拉伸、成板、沖孔過程后，再在X向、Y向、Z方向拉伸，拉伸強(qiáng)度大，且與土體完全接觸，與土體摩擦力大，從而實(shí)現(xiàn)了不同方向上防止水池土體流失和基底土質(zhì)沉降。在池底連續(xù)兩層土工格柵之間回填碎石等透水性材料并壓實(shí)后，可提高地基承載力。本工藝池底碎石墊層厚度為600 mm，壓實(shí)度為0.93，粘土保護(hù)層厚度為300 mm，壓實(shí)度為0.90。在池壁填方區(qū)域內(nèi)，土體還需分層壓實(shí),如圖1所示。

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

池底工藝流程:清理基層→第一層土工格柵鋪設(shè)→搭接、綁扎、固定→攤鋪第一層碎石墊層→壓實(shí)→檢查→第二層土工格柵鋪設(shè)→搭接、綁扎、固定→攤鋪第二層碎石墊層→壓實(shí)→檢查。

3.2 操作要點(diǎn)

1)清理基層。

清除操作面上雜物后進(jìn)行場(chǎng)地平整(平整度不大于15 mm)，池壁施工時(shí)應(yīng)在土體夯填完成后進(jìn)行。

2)底層土工格柵鋪設(shè)。

灑石灰線標(biāo)示出施工范圍，搭接時(shí)采用聚乙烯繩(極限抗拉強(qiáng)度不小于100 kN/m)和U型釘連接使格柵連成整體，縱向相互搭接不小于300 mm，橫向搭接寬度不小于500 mm，搭接部分采用聚乙烯繩呈“之”形穿綁，并用8 mm鋼筋制作U型釘固定，每延米一個(gè)。

3)池底上層土工格柵鋪設(shè)。

底層格柵施工合格后，鋪設(shè)上層土工格柵，施工要求同2)。完成后及時(shí)鋪設(shè)保護(hù)層，以防止格柵損壞。

4)壓實(shí)。

填料厚度不大于600 mm時(shí)，采用輕型壓實(shí)機(jī)械，厚度大于600 mm時(shí)，采用重型壓實(shí)機(jī)械。格柵不鋪設(shè)到邊坡邊緣，以防止削坡時(shí)格柵外露。碎石和粘土虛鋪厚度不大于150 mm，池壁粘土保護(hù)層采用小型機(jī)械壓實(shí)。

碾壓由兩側(cè)向中間進(jìn)行，并保證重疊1/2，接縫處做成階梯型，控制碾壓速率，保證壓實(shí)遍數(shù)。

粘土保護(hù)層一般選用含水量在10%左右的粘性土，若土過濕要進(jìn)行晾曬和摻入干性土，若含水量偏低，可以灑水濕潤(rùn)。分段回填時(shí)，交錯(cuò)處做成階梯型，上下接槎距離不小于1.0 m。

5)檢查。

碎石墊層采用灌砂法進(jìn)行檢測(cè)，每1 000 m2抽檢3點(diǎn)，粘土層采用環(huán)刀法進(jìn)行檢測(cè)，1 000 m2一組，一組3個(gè)點(diǎn)。

6)注意事項(xiàng)。

保護(hù)層應(yīng)在24 h內(nèi)填筑，先填兩邊，后填中間。填料應(yīng)卸在保護(hù)層上。所有機(jī)械不得在鋪好的土工格柵上行走。施工中發(fā)現(xiàn)有折損、刺破、撕裂等損壞時(shí)，及時(shí)修補(bǔ)或更換。

4 質(zhì)量控制

1)三向土工格柵、碎石均需做復(fù)檢，合格后方可用于施工。

2)三向土工格柵采用整體沖孔拉伸型三向土工格柵，原材料為100%原生聚丙烯，每個(gè)方向拉伸模量不小于225 kN/m，炭黑含量大于2%。

3)根據(jù)給定的水準(zhǔn)點(diǎn)，放出邊樁和中樁，并做好標(biāo)記，以控制回填厚度，要將基準(zhǔn)點(diǎn)保護(hù)好，并定期對(duì)引測(cè)的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。

4)在運(yùn)輸過程中，采用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸工具，避免格柵的損傷。施工中加強(qiáng)保護(hù)，防止污染和破壞。

5)鋪設(shè)環(huán)境：氣溫大于5 ℃、風(fēng)力小于4級(jí)、且無(wú)雨、雪。

6)質(zhì)檢員嚴(yán)格把關(guān)并做好記錄，監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可施工下道工序。

7)碎石含泥量不應(yīng)大于5%，最大粒徑不得大于60 mm，粘土含水量在10%左右。冬季施工時(shí)，凍土塊體積不超過總填土體積的15%，且應(yīng)分散，凍土塊粒徑不大于15 cm。

5 效益分析

在蓄水池池底施工中，可以不進(jìn)行毛石換填，在鋪設(shè)三向土工格柵、回填碎石后即可進(jìn)行施工。在池壁施工中，可以將漿砌片石基礎(chǔ)層省去，粘土回填完成后即可進(jìn)行下道工序。以陽(yáng)煤太化新材料園區(qū)調(diào)蓄水池為例，池底和池壁共節(jié)約費(fèi)用137.9萬(wàn)元，縮短工期30 d。

6 結(jié)語(yǔ)

三向土工格柵加固蓄水池地基施工速度快，質(zhì)量便于控制，可以節(jié)省大量材料，三向土工格柵實(shí)現(xiàn)了不同方向上防止水池土體的流失，提高了地基承載力，顯著提升敞開式蓄水池的安全性和耐久性。其經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益十分明顯。

[1] GB 50202—2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] GB/T 50290—2014,土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].

[3] SL/T 225—98,水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].