浅谈路基工程中铺设土工合成材料的施工技术

赵国蔺（霍尔果斯铁路口岸站（精伊霍）建设指挥部，新疆 乌鲁木齐 830011）

1 土工合成材料技术性能

1.1 土工格室

土工格室是八十年代在国际上开发的一种新型特种土工合成材料，它适用于地基加筋，垫层和防护工程。

1.1.1 格室规格

高度50～200mm、格室焊距有340、400、500、680四种，格室单组展开尺寸标准为4×5m，异型有1×5m和2×5m等；

1.1.2 技术性能：

拉伸屈服强度22MPa、挠曲模量 600Mpa、冲击强度 9T/M、低温脆化强度 -50℃、负荷下的热变形温度70℃。

1.1.3 土工格室作用

1）增加了砂垫层的整体性能和刚度，减少不均匀沉降。

2）在荷载作用后土工格室侧向不变形对格室内填料的横向变形起到约束作用，在荷载不变的情况下，剪应力减小。

3）有效的改变了动应力的分布，使之趋于均匀。

1.2 土工格栅

1.2.1 技术性能：单幅宽1140±10；单位面积、质量370±50g/m2；最大抗拉力≥25KN/m；最大抗拉力时伸长率≤10%；2%伸长率的抗拉力≥7KN/m；5%伸长率的抗拉力≥14KN/m。

1.2.2 土工格栅作用：同土工格室相同

1.3 土工编织布

1.3.1 技术性能：

幅宽4.5m；单位面积、质量295g/m2；经向抗拉力≥70KN/m；纬向抗拉力≥50KN/m；最大抗拉力时经向伸长度≤25%；最大抗拉力时纬向伸长度≤22%；渗透系数6.7×10 -3cm/S。

1.3.2 土工编织布作用：同土工格室相同

2 土工合成材料的施工方法

2.1 施工准备

2.1.1 根据设计数量购回的土工合成材料，除有相应的出厂合格证以及检测报告外，还应对购回的产品现场取样，送质检部门检验，合格后备存取用。

2.1.2 对砂垫层所用中粗砂、进行取样送检。

2.1.3 清除地表0.3m厚种植土，并清除树皮、草根，如果挖除0.3m后仍不能完全清除杂物，应继续挖除，清除干净为止。

2.1.4 对清除种植土的地表进行碾压，采用8t无振压路机，碾压次数以12次为宜，压痕应重叠1/2，达到设计要求的密实度后，报监理检查。

2.1.5 检测合格后按设计要求回填细粒土。标准为两侧同原地面等高，中间比两侧高0.2m，并形成人字坡路拱，碾压密实达86%以上，并报监理检测，合格后进入下道工序。

2.2 施工工艺

2.2.1 土工格室

1）工艺流程

图1 流程图

2）测量放样

根据设计资料，测定线路中线，确定土工格室的铺设范围。再根据土工格室的规格型号，决定横向联接组数，每组展开后沿路基纵向每隔5m作一标记，以方便检查每组土工格室的最佳展开度。

3）土工格室的铺设

（1）使用检验合格的中粗砂填筑砂垫层，其含泥量不超过5%，在路拱形成的横坡上均匀地铺设0.2m厚。砂垫层必须平整，碾压使其达到中密以上，检验合格后铺设土工格室。

（2）铺设时，土工格室由相应规格尺寸的单元组成，必须通过单元间的联接，组成工程中需要的规格。组与组之间联接，是将格室的组合塑体，焊接在格室单元的前后端部和左右端面上，联接时将未展开的土工格室组件并齐，对准相应联接塑体，插入特制圆筒，然后展开，以达到设计要求铺设的横向宽度，组件按前后联接，达到设计要求铺设的长度。

（3）由于土工格室是高分子材料，具有回弹性，在展开前必须在横向端头每隔一个网眼用￠10的钢筋、长度不少于500mm钉牢固定于砂垫层上，纵向逐幅联接展开（见土工格室逐组展开示意图）。

（4）土工格室铺设好后，经自检，其横向宽度，纵向长度均符合设计铺设的范围，报请监理检查。

（5）按设计要求，向展开后的土工格室内填入中粗砂并捣实。捣实方法可采用自制捣固杆、锤人工进行，捣固过程中应保证格室内砂面与格室顶持平，并使填料密实。

（6）格室内的填料完成后，再在其上铺设不小于设计厚度的上层中粗砂，并修整平，用轻型压实碾压1～2遍，完成整个格室的铺设过程。

4）施工注意事项

（1）土工格室在铺设时，应充分展开。

（2）土工格室展开后，网格间的填充物一定要均匀填筑并捣实。

（3）格室上部的砂垫层厚度，必须满足设计厚度。

（4）土工格室在展开后，格室间尚未倒入填充物或未捣实时，任何施工车辆不能直接在格室上碾压。

（6）铺设好的土工格室应及时用中粗砂覆盖，不得暴露时间过长。

2.2.2 编织布（土工格栅）

1）工艺流程

图2 流程图

图3 土工格室逐组展开示意图

2）测量放样

抄平测量砂垫层顶面标高，计算线路中线至左右两侧回拆点宽度并定出回拆点。

3）编织布（土工格栅）的铺设

（1）填筑砂垫层，砂垫层用砂使用检验合格的中粗砂其含量不超过5%，在路拱形成的横坡向上均匀地铺设0.3m厚底层砂，砂垫层必须平整，碾压使其达到中密以上，检验合格后，进行塑料排水板施工。

（2）塑料排水板完工后（含插孔回填砂）对施工场地进行平整、清理、检查。

（3）根据铺设编织布的宽度加上编织布两端回拆长度截取每幅编织布长度，逐幅铺设编织布，铺设时两人竖拉编织布两端，2～3人抬起编织布中部逐幅铺设。

（4）编织布不得褶皱和损坏，幅与幅之间纵向搭接宽度不少于设计，横向连接采用人工扣式缝接，缝接不少于3排，其强度不得低于设计强度。

（5）编织布铺好后，先铺回拆段砂，砂厚0.1m，用刮板整平，逐幅回拆，并用砂压住拆头。

（6）编织布铺设好后，经检查合格后，及时铺砂覆盖，暴露时间不超过48小时，铺设厚度为设计厚度。

铺设第二、三层编织布与铺设第一层的编织布方法一样，层间砂层厚度按设计要求施工，但两层接缝要交错开，错开的距离不得小于0.5m。

4）注意事项

（1）编织布上层砂铺好后，不得直接进行压实，需上覆不小于0.2m厚填土后，方可用轻型压实机具压实。

（2）当编织布上覆填土厚达到0.6m后，才能用32t振动式重型压实机具碾压，每层压实时，应从两边开始向中间进行。

2.2.3 土工格栅与编织布的施工区别

1）土工格栅可铺设在碎石层和土层之中。

2土工格栅幅与幅之间是密排放，并用聚乙烯编织绳每隔1.5m捆绑连接。

3）土工格栅的横向连接采用编织法连接，编织排数不得少于3排，强度不得低于设计强度。

2.3 土工合成材料铺设检查项目表

表3 检查项目表

3 结 语

铺设土工合成材料加固路基地基能提高地基的承载力，增强砂垫层的整体性和刚度，提高载体的抗剪能力，但土工合成材料作为一项新技术, 在我国应用的历史尚短, 与先进国家比较, 其应用和发展水平还有一定差异。今后对土工合成材料的应用我们要认真总结材料选用、施工方法方面的经验，在路基工程中推广应用。

[1]周宝良.土工合成材料在铁路路基工程中的应用路基工程,2006,1

[2]高志伟.应用土工格栅处理铁路路基小型采空区地基工程一例 铁道勘察,2007,3

[3]TB10414)2003铁路路基工程施工质量验收标准

[4]吴连海 彭泽仁 亲身客运专线应用土工合成材料的设计与研究 路基工程 2002.5