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土工格栅施工病害与处理措施

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  土工格栅其主要作用在于提高路堤稳定性,控制路堤的沉降,铺设后,路堤具有一定的刚度,能在一定程度上解决特殊土的施工问题。本文从其加固土机理出发,介绍了土工格栅在公路工程中的应用,并通过昆明绕城公路西北段工程项目施工监理实践,详细介绍了土工格栅及病害处理措施。
  随着高速公路大规模的修建,常遇到软土、膨胀土等特殊土,施工难、质量控制不宜把握等问题,而土工合成材料的应用,在一定程度上解决了土木工程建设问题。土工格栅具有抗拉强度高,变形模量大,耐腐蚀、抗老化,与土颗粒之间的摩擦系数大、连锁作用强、加筋好等特点,将土工格栅埋置土体内,作为地基的加固补强材料,可增强地基的承载力。同时通过约束土体的侧向剪胀变形,可改善土体的整体受力条件,提高土体的整体强度和土工构筑物的整体稳定性。下面介绍土工格栅施及病害处理措施。
  一、材料要求、施及施工方法:
  1、双向拉伸塑料土工格栅的外观是近似正方形的网格状结构, 它是以聚丙烯及高密度聚乙烯为主要原材料,通过热融挤压成板,冲孔,加热,纵横向定位拉伸而成。其特点抗拉强度高,平面抗扭模量高,耐蠕变性能好,化学性质稳定;较高的抗机械破坏能力和耐久能力,与砂石的摩擦系数大;能提高地基的承载力(一般能提高40%以上),增加扩散角(平均从38 度增大到50 度);在同等荷载的轴次作用下,达到同样的效果,可减少30%~40%的填土厚度, 采用土工格栅加筋时,同样厚度的路基可多承载3.5 倍多。
  2、施工方法:开挖基床,设置垫层,碾压成平台,铺设格栅,纵轴向应与主要受力方向一致,纵向搭接15~25cm,横向15cm,搭接处用塑料带绑扎,并在铺设的格栅上,每隔1.5~2m 用U 型钉固定于地面,铺设的土工格栅应及时回填土料,铺设的土工格栅层数视技术要求 
  3、施工方法及要求:将原基层表面进行清扫,要求压实平整、呈水平状、去除尖刺突起物。对存在表面坑槽的要进行修补,保证下承层表面平整无坑洞。在平整压实的场地上,安装铺设的格栅其主要受力方向(纵向)应垂直于路堤轴线方向,铺设要平整,无皱折,尽量张紧。用插钉固定,铺设的格栅主要受力方向尽量是通长无接头,幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接,搭接宽度不小于15cm。如设置的格栅在两层以上,层与层之间应错缝。大面积铺设后,要整体调整其平直度, 力度要均匀, 使格栅在土中为绷直受力状态。 
  二、常见问题:
  1、土基强度提高不足,路基加筋的作用不分明,特别对粘质土填筑路堤的稳定性,奏效缓慢。原因分析:土工合成材料用于路堤加筋的主要作用在于提高路堤的稳定性,但如果不保证填方的规定压实度,就不能保证土工合成材料与土之间的足够摩擦力;土工合成材料的种类很多,选择使用及铺设也是关键。
  2、土工合成材料排水不畅,沉降缓慢。原因分析:排水不分明;路基沉降缓慢。;铺设土工合成材料前表面为清理干净,亦未整平;土工合成材料的透水性不足,排水能力低;土工合成材料与下承层不密贴,有皱折。  
  3、土工合成材料未能发挥隔离、反虑作用。原因分析:土工合成材料铺设,直接被块料棱角顶裂;铺设接缝接头未接好,存在位移;土工合成材料被泥沙阻塞,不起反虑作用,影响排水和隔离作用。
  三、处理措施:     
  1、提高路堤稳定性的关键是压实度。不能认为加筋后即可放松压实度的要求;土工格栅主要起加筋作用,如果土工格栅强度不足,则起不到调整应力分布作用;针对承载力提高不显著,应选择抗拉强度高的格栅材料,增加格栅层数,选择砂砾填料及加强对规定压实度要求的监控。       
  2、土工合成材料的排水能力与土工合成材料的厚度有密切关系,应选择单位面积质量较大的土工合成材料,或加铺土工合成材料垫层;土工合成材料前渗透系数应大于被处治土的渗透系数;铺设土工合成材料前必须将下承层整平,并清理干净,不留淤泥杂物;土工合成材料铺设应与下承层密贴,不留皱折等缺陷;接缝搭接长度不小于10~15cm。      
  3、选用抗撕裂与顶破强度土工合成材料;注意土工合成材料搭接头的处理;避免土工合成材料与大的棱角块料接触,加铺砂垫层后在铺设土工合成材料;铺设时注意土工合成材料的固定,张拉平整,密贴无皱折。
  四、结束语:      
  土工格栅施工控制不好,不但无法起到稳定路基的作用,还浪费投资,因此加强施工质量控制就尤为重要。在施工中进行严控,对施工中出现的问题应分析透彻,处理措施得当有效。