反包式土工格栅加筋土边坡施工技术

邹 英，陈 忠，王继华，朱宾勤

(1. 昆明理工大学，云南 昆明 650031；2.中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司，云南 昆明 650011)

反包式土工格栅加筋土边坡施工技术

邹 英1，陈 忠1，王继华2，朱宾勤2

(1. 昆明理工大学，云南 昆明 650031；2.中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司，云南 昆明 650011)

根据近几年来在变电工程中运用土工格栅加筋技术的设计和施工经验，研究反包式土工格栅加筋土边坡施工材料准备、工艺流程、技术要点以及施工质量控制，并通过了实践应用检验，为类似工程建设提供科学、可靠的参考。

变电站；土工格栅；边坡。

近年来，随着经济的高速发展，社会各行业均在抢占土地资源，能够用于建设变电站的土地十分稀少，资源趋于匮乏。目前电网发展规划大多没有纳入土地利用总体规划，加之要避让基本农田，站址一般选在山丘坡地，场平时一般变电站的站区填挖方高差多超过5 m，有的甚至达到15 m 以上。以往采用挡土墙、抗滑桩与护坡等常规岩土工程措施进行治理，重力式挡土墙受限于砌筑高度、砌筑材料和地基承载力等，而护壁式挡土墙与抗滑桩却造价较高，放坡又占地面积大且对回填土的支挡作用有限。土工格栅作为一种新型加筋材料，适用于填土区加筋土，已大量应用于其它行业岩土工程领域，尤其是公路铁路行业。近年来在变电工程建设中引入反包式单向土工格栅加筋土边坡结构型式，也取得了较好的经济、安全、质量效果。

1 施工材料准备

1.1 选定土工格栅

土工格栅及辅件采用高密度聚乙烯(HDPE)，应有合格证书等质量证明文件，其规格、物理力学性质、指标应符合设计及规范的要求。

土工格栅及辅件长期蠕变强度等强度指标有试验报告，其检测内容符合GB/T 17689—2008《土工合成材料 塑料土工格栅》关于高密度聚乙烯(HDPE)的规定和设计要求。

1.2 反包土袋

一般由土工格栅厂家向施工单位提供原生塑料编织袋的规格、型号及土袋内填料的技术要求。然后施工单位按照厂家要求购买原生塑料编织袋，并将符合要求的填料填满编织袋，土袋封口需绑扎牢固。

1.3 选定填料

填料应级配均匀，易于压实。填料采集场选好后，委托有资质的第三方进行击实试验，确定填料最大干密度和最佳含水量。如填料情况与取样试验时情况发生变化，应重新进行击实试验，即保证施工时的情况与取样试验时情况基本一致。

填料中的最大粒径，以不超过碾压层厚的50%为宜，且相近粒径的块体的总含量不大于15%，最大粒径不得大于150 mm。

1.4 碎石排水层材料

铺设在地基表层和边坡内侧的反滤排水碎石层材料应满足反滤排水碎石层的粒径控制在80 mm≥d≥20 mm，且连续级配，碎石的饱和抗压强度应大于30 MPa。

2 施工工艺流程

反包式土工格栅加筋土边坡施工工艺流程见图1，实际工程中进行循环重复，直至反包式边坡的设计高度。

3 施工技术要点

3.1 原地面清理与地基夯实

(1)根据设计图纸及现场土质情况，平整填筑地基，为防止基底局部存在的尖锐物或硬物损坏土工格栅，施工前先将格栅摊铺范围内的树根、草皮、腐植土全部挖除。

(2)地基承载力应经设计单位地质工代确认达到设计要求后方可进行施工。

图1 反包式土工格栅加筋土边坡施工工艺流程图

(3)要求反包土袋施工定位放线位置必须准确无误。

3.2 人工铺设土工格栅

(1)在已经夯平的地基上，铺设200～400 mm厚排水碎石层，并碾平200 mm后粘土隔水层，裁减并安放底层格栅，留出格栅沿坡面反包的长度。相邻格栅对接，连接棒不得外露。按图纸要求的标高、长度和方向来铺设格栅。

(2)在此道工序中，需将边坡背后回填区的土工格栅在平整下层土上按设计要求的宽度进行摊铺，土工格栅上下面填料不得有损坏土工格栅的尖石、树根等杂物。

(3)每铺10 m 长进行人工拉紧和调直一次，直至一卷格栅铺完，再铺下一卷。铺好的土工格栅每隔1.5～2.0 m 用U型钉固定于地面。

3.3 土工格栅搭接固定

土工格栅应在设计回填区内按横断铺设，铺设应平整、尽量拉紧，然后用U型钉固定。

土工格栅的连接一般采取塑料扎扣或尼龙绳绑扎，搭接宽度一般不小于150 mm，绑扎点相隔为150～200 mm。多层铺设时，上下层搭接应错缝布置。

按照施工图纸要求和产品标准认真进行土工格栅铺设及搭接固定工序的检查，对于不符合施工图纸要求或产品标准的要及时予以整改，确保土工格栅已经按施工图纸要求和产品标准进行铺设及搭接固定后，方可转入下道工序。

3.4 放置反包土袋

(1)按正确的施工线及高程，放置两到三层已填满粒料土的土袋。顺方向堆码，土袋一个紧靠一个横向码放，相邻土袋间咬合150 mm左右。并用木制夯锤夯平。

(2)在土袋后方的格栅上填铺2.0 m 左右宽的土料，在自由端拉紧格栅并固定在填土上。

按照施工图纸认真检查已堆码完毕的反包土袋的施工定位线及高程，按照土工格栅厂家的操作要求，认真检查已堆码好的反包土袋。对于不满足设计或产品标准的土袋要及时予以调整。

3.5 摊铺填料

为了避免格栅在施工中受到损伤，摊铺填料时应按前进方向摊铺，机械履带与格栅之间应保持有150 mm厚的填土层。应用诸如斗式挖掘机或是带有铲斗的推土机等机械设备来进行填土施工，目的是为了保证填土是通过倾倒的方式摊铺在格栅上。用于填土施工的机械设备应与边坡坡面保持至少2 m 的距离。

3.6 碾压

(1)填料应分层压实，回填碾压顺序是先两侧，后中央，要控制碾压速度，避免搓动。压实机械与反包土袋坡面距离应大于2.0 m，在此范围内优先选用隔水性良好的填料，用小型压路机轻压或用人工夯实，严禁使用大、中型压实机械。碾压时，应避免压轮与格栅接触，以防格栅损坏。

(2)每次摊铺、压实厚度按《电力工程地基处理技术规程》(DL/T 5024－2005)第6.1.8条款执行，并且保证在填土上至少已砌好2层土袋。填土应特别注意靠近坡面处，尽量在格栅自由端处施工。填土面上、反包于土袋中的格栅应暂时折到土袋面顶上，以便于进行填料回填碾压施工。

3.7 排水施工

有效的排水系统对边坡治理是至关重要的一环，土工格栅结构应根据填料性质做好表面截水和内部排水，土工格栅结构顶面应采用系统排水尽可能减少雨水下渗，同时应在土工格栅结构与原状土交接处及土工格栅内部，采用砂砾排水层、碎石盲沟、塑料盲沟等方式，排除可能危害土工格栅结构的地下水。

首先在原地面清理与地基夯实后，铺设200～400 mm厚排水碎石层，若上坡方向汇水量较大，应根据地形条件布置碎石盲沟或塑料盲沟，其次每个铺设层都要在边坡内侧设置10 cm左右反滤碎石排水层。施工至边坡设计高度后，在顶层表面要碾压大于300 mm粘土隔水层。

3.8 检查回填土压实度和反包土袋

(1)在进行下一道土工格栅摊铺之前，需要对回填填料进行压实度检测，压实度应符合设计要求。

(2)检查反包土袋边坡，对在回填碾压过程中发生变形的土袋及时进行处理。

(3)在以上两项符合设计和材料产品标准的情况下，转入下一道工序。

重复3.2—3.8步骤，直至结构的设计高度。顶层格栅采用稍长一点的反包长度，以确保其能被压在顶面以下，并长久地约束住。

4 施工质量控制

(1)各类原材料均要有出厂合格证，且应经检验合格后方可进场使用，严禁使用未经检验的材料。原生塑料编织袋的规格、型号及土袋内填料的应满足设计技术要求。

(2)施工中严格控制填筑材料的粒径、材料质量、合理选配性能良好的施工设备、采用最佳的组合方式、规范施工方法和施工工艺。

(3)严禁在雨天施工，应集中力量，分段完成，以确保施工质量。

(4)做好施工现场的排水工作，遇到降雨天气应采取适当措施将水迅速排走或将施工现场进行遮盖。

(5)铺好土工格栅后，铺设上层填料，及时完成碾压，避免长期暴晒，暴晒时间不宜超过8 h。

(6)每完成一层碾压，要对回填场地(或路堤)填筑压实度及高程、宽度进行检查，应符合设计及规范要求。

(7)本工序施工完毕，必须达到设计要求的控制指标，对成品及半成品应采取保护措施后，方可转入下道工序。

(8)做好反包式边坡施工期变形监测(施工期为反包式边坡地基动工至投运期间)。

5 应用实例

某变电站为山区变电站，具有地貌单元多，地形高差大，场地土质为红层泥岩，最大填方高度达到16 m。针对工程施工工期紧、回填材料均泥岩和在雨季施工的工程特点，工程在站区正东侧和西北侧回填区域，采用了单向土工格栅加筋土边坡支挡结构型式，减少了常规回填区普通重力式挡土墙和钢筋混凝土护壁式挡土墙对回填土质工程特性的依赖，大大便利了施工，缩短了施工工期，节约了工程投资。该工程正东侧和西北侧回填区域的单向土工格栅加筋土边坡不但顺利通过了各级质检验收，而且近一年来的观测效果非常好。

6 结论

反包式工法施工简单，工艺流程清晰，容易操作和掌握，无特殊限制性条件，质量容易控制。截至目前，已经在500 kV砚山变电站、500 kV草铺变二期工程和220 kV崇仁变电站工程的回填场地边坡处理中采用反包式单向土工格栅加筋土边坡，根据施工单位对以上工程反包式单向土工格栅加筋土边坡的长期跟踪观察，均未出现不均匀变形情况，其观测效果好于重力式挡土墙。土工格栅材料及土工格栅加筋土边坡施工工艺值得在今后的电网建设中推广使用。

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Slope Construction Technology of Bundle in Reverse Civil Lattice with Reinforced Oil

ZOU Ying1, CHEN Zhong1, WANG Ji-hua2, ZHU Bin-qin2
(1. Kunming University of Science and Technology, Kunming 650031， China; 2. Energy China Yunnan Electric Power Design Institute Co. Ltd., Kunming 650051, China)

In the paper, according to design and construction experience of geogrid reinforced technology in the substation project recent years, the construction material preparation，technological process, main technical points and construction quality control of the Fanbao geogrid reinforced slope construction technology are researched. And by the practical application, it also can prove feasibility and provide scientific and reliable reference for the similar engineering construction.

substation; geogrid; side slope; construction.

TU4

B

1671-9913(2016)06-0029-04

2015-12-01

邹英(1983- )，女，湖南邵阳人，在读硕士研究生，主要从事第四纪地貌学与地质灾害方面研究。