土工格栅施工工艺及方案研究

2016-12-19胡黎明陈改霞

赤峰学院学报·自然科学版 2016年22期

关键词：格栅土工铺设

胡黎明，陈改霞

（郑州工业应用技术学院，河南郑州 451100）

土工格栅施工工艺及方案研究

胡黎明，陈改霞

（郑州工业应用技术学院，河南郑州 451100）

本文首先介绍了土木格栅及其作用机理，随后结合施工经验，对土木格栅施工工艺进行了论述，然后详细阐述了施工控制要点.最后结合一个工艺方案进行了实证研究.

土工格栅；施工工艺；方案研究

1 土工格栅及其作用机理

土工格栅是作为土木工程使用的格栅，而格栅则是二维网状或三维立体的塑料瓶栅，它一般聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物热塑或模压而成的.其作用机理主要是分散应力和加筋补强.

1.1 分散应力机理

分散应力机理，指的是土工格栅较强的抗拉强度而又较低的延伸率，这一良好性能使得它可以与土基组成一个有机整体，减少不均匀沉降，造成板体效应.这一分散机理的形成，主要是因为格栅制造工艺是是独特的工艺过程，这一过程使得聚合物长链碳氢分子顺着拉伸方向排列组合成一条直线.

1.2 加筋补强机理

加筋补强机理，主要指的是土工格栅的抗拔能力与抗剪能力.这一能力的形成，主要有两个方面的原因，一是土工格栅本身强大的抗拉强度，而格栅孔眼对土基的嵌锁作用，有效制约了土的横向移动；二是土体反过来的作用力，土体与格栅表面的摩擦作用以及对格栅肋条与节点的阻抗，使得土工格栅极耐抗拔、抗剪，可以承受大幅度的永久变形与疲劳破坏[1].

2 土工格栅施工流程与工艺

土工格栅的施工工艺大体分为5个步骤，即测量放样、清表、原地表压实、格栅铺实、回填.

2.1 测量放样

测量放样，这一工艺有个基准点，可以是导线点或水准点，按这些基准点放线、钉桩，将边桩外引延伸到用地红线处固定.此时，用水准仪测量计算填挖交界线，注意钉桩撒线标记，另外边线外要设桩固定.

2.2 清表

清表，即清理地表，包括以下几个方面的内容，填方、种植土，树根，腐蚀性质的土壤，另外还包括挖方路段表层草皮土，这些草皮土一般超过30cm.清理的地表土，需要集中向弃土场堆放.如果地表存在积水或本身就有水塘，首要工作则是抽干水分，清除淤泥，运输土方，实施回填，最后压实处理.

2.3 地表压实

地表压实，可运用振动压路机碾压施工，尤其要注意的是交界面最好超过2遍碾压压实.场地的平整最好运用冲击压路机，从而实现原地表压实.在压实施工实践中，场地平整应与路基冲击碾压施工相结合.

2.4 土工格栅铺设

土工格栅铺设主要分两个层面，一是底层土工格栅铺设，一是上层土工格栅铺设，具体铺设内容如下[2]：

2.4.1 底层土工格栅铺设.在交界面碾压成型后，清理干净土工格栅铺设面.然后，以钉桩标记交界为轴，分别从纵向与横向断面铺设土工格栅.土工格栅的铺设力求均匀、平整，尽量不要出现折皱、扭曲与重叠.另外需要指出的是，格栅铺设要避免过度拉伸，以免变形破坏或撕裂甚至局部顶破.

2.4.2 上层土工格栅铺设.上层土工格栅铺设，为第二层作业面格栅，位置为上路堤顶面，与路床处底标高平齐.上层土工格栅铺设，其铺设方法请参考底层格栅铺设，在此不再赘述.

2.5 回填

完成底层土工格栅铺设与上层土工格栅铺设后，下一道工序即是填料回填.通常情况下，铺设完成后，48h内就要完成回填工作，以防土工格栅受阳光长时间曝晒.必须指出的是，填料也视不同情况作不同区分.如，土工格栅层距离8cm内路堤填石材料，其粒径最大不要超过6cm.

3 土工格栅铺设控制要点

图1

为保证土工格栅按照既定施工标准与要求，按照流程实现施工工艺，笔者特提出以下几点施工工艺控制要点（如图1所示）：

3.1 全宽铺设

在场地范围内，土工格栅的铺设要实施全宽铺设.为实现全宽的标准，首要的工作是划定土木格栅铺设范围，划定工具可采用竹桩标出法.标出划定范围后，铺设工作正式开始.

3.2 上下一致

如上所述，完成底层土工格栅铺设，并达到合格状态之后，即可铺设上层土工格栅.这里需要注意的是，上下层土工格栅铺设要求、连接方式应保持一致，尤其需要注意的是，上下格栅宽度一致，且均与填土层顶宽相对应.

3.3 及时铺设

上文提到的48h内，完成上层土工格栅铺设后，及时进行上方铺筑.在实践中，经常会出现由于上层土工格栅铺设不及时，出现格栅无谓破坏与丢失等现象.

3.4 平压填筑

完成了土工格栅铺设，工作的首位没有结束，还要进行填土施工工作.在实务操作中，运输车辆无故碾压以及调头经常会损坏或破坏土工格栅.为此不建议滚填方式，而是采用碾压平填方式对土方进行填筑.碾压平填时，根据土的松铺系数合理测算土方填筑厚度.可以使用推土机进推平，压路机碾压，也即平压填筑的方式，确保土工填筑碾压符合建工规范要求.

3.5 注意事项

(1)格栅最大强度方向等同于最大应力方向.(2)避免重车直接行驶在铺好的土工格栅上.(3)减少土工格栅的切割和缝合，避免浪费.(4)寒冷季节施工时，小心土工格栅割破手[3].

4 土工格栅施工方案实例

4.1 工程概况

某条路全长接近6km，其中路基长度两千五百米.该工程全线需铺设土工隔栅，其中有陡坡路堤1处，填挖交界17处，经测算共需铺设土工隔栅32261.3㎡.

4.2 施工目标与方法

4.2.1 施工目标要求.土工格栅拟采用双向拉伸，极限抗拉强度不低于80kN/m，断裂延伸率不高于5%；土工格栅网孔尺寸设定为30mm×40mm，其中肋条截面为矩形.

4.2.2 准备铺设工作

4.2.2.1 地基处理.我们首先要对下层整平碾压，平整度不大于15mm，压实度达到设计要求.再次，表面严禁有碎石与块石等坚硬凸出物[4].路堤可有普夯、冲击碾压等其他配套处置措施，这些措施完成后，整平压实后即可以施工土工隔栅铺设.

4.2.2.2 铺设环境.一般而言，较好的铺设环境包括温度、风力以及雨雪情况等.如如下的格栅铺设外部环境，室外气温高于5度，风力低于4级，天气晴朗，预报无雨雪.

4.3 土工格栅的铺设

4.3.1 底层土工格栅铺设.用竹桩标示出格栅铺设范围，然后才进行铺设工作.具体铺设要求如下：（1）格栅一定理顺、平整和顺直；（2）隔栅接缝可用尼龙绳先缝接，有条件的可使用U型钉连接，隔栅搭接接茬不少于20cm[5].（3）格栅铺设完成后的48h内，进行路基填土.（4）每层填筑先两边后中间填筑，杜绝先填中部.（5）填料卸在摊铺完毕土面上，不直接卸在土工隔栅上，确保任何机械不得在铺好的土工隔栅上碾压.

4.3.2 上层土工格栅铺设

土方填筑碾压后，铺设上层土工格栅.具体的铺设要求和连接方式，参照底层土工格栅铺设，另外需要注意的是宽度与填土层顶宽齐平.完成上层土工格栅铺设后，尽快再填筑一层土[6]，该层土方松铺厚度不超过30cm.需要注意的是，上层土工木栅铺设，要严格契合路基土方填筑厚度，并按碾压要求填筑和施工.

4.4 其他施工要求

土工木栅施工要求，除了上述几点外，还有施工质量要求与人员配备方面的要求，笔者将该实例在业务实践中的具体执行情况罗列如下，供有兴趣者参考.

4.4.1 施工质量要求