刍议土工格栅加筋土高挡墙施工技术应用

李建杰（山西省水利建筑工程局　山西　太原　030006）

刍议土工格栅加筋土高挡墙施工技术应用

李建杰
（山西省水利建筑工程局山西太原030006）

山西省淜头水电站工程中电站厂房背后及左右岸挡墙都采用了土工格栅加筋土回填施工技术，本文针对土工格栅加筋高挡土墙施工技术的应用进行了分析，旨在为类似工程的施工人员提供一定的参考。

土工格栅；加筋土高挡墙施工技术；加筋土回填；应用

1　前言

随着工程科学技术的快速发展，土工格栅加筋土高挡墙施工技术以其适应变形能力强、施工方便、美观、经济等众多优点，被广泛应用在加筋土结构工程中。然而，土工格栅加筋土高挡墙施工对土工格栅、填料的要求相对较高，在具体施工之前，必须做好前期准备工作，并严格按照相关工艺流程进行施工，以此保证整体施工质量。

2　土工格栅加筋土高挡墙原理

加筋土是在土中添加拉筋的复合土，加筋土挡土墙是一种新型支挡结构，能够增加拉筋和土之间的摩擦力，显著提高土体的抗变形能力和工程特性，以此提高土体的稳定性。单向土工格栅具有低伸长率和高强度性，是一种良好的加筋材料，将单向土工格栅埋在土中，一方面能够增加土体的模量，分布土体应力，避免土体发生侧向位移；另一方面，能够增强和周围土体的摩擦力，并且开孔中添加石土料，其和周围土的摩擦系数提高至1.0左右，显著提高咬合力，改善和提高整个土工系统的稳定性，满足工程负载以及抗震的相关要求。单向土工格栅加筋土挡墙是沿着挡土墙的高度，每隔4m铺设一层单向土工格栅，然后在土工格栅上铺放碾压材料，然后采用碾压机械将土料压入土工格栅网孔中，在单向土工格栅高刚度、高抗拉的作用下，提高结构的牢固性和稳定性。

3　土工格栅加筋土高挡墙施工技术在淜头水电站工程中的应用分析

山西省淜头水电站工程位于平顺县北耽车乡北耽车村上游约400m的浊漳河干流上，控制流域面积10458km2。主要建筑物包括左右岸坡连接挡水坝段、拦河水闸段和坝后左岸引水式电站组成。淜头水电站工程中加筋土回填主要有左岸上坝路、左岸挡墙及电站背后、右岸挡墙背后，回填土方分为加筋土和普通土回填两种、加筋土回填区分为5个区：（1）区位于右岸排沙箱涵桩号河0+013.50～河0+032.00，箱涵顶高程至605.50高程，回填量3500m3；（2）区位于电站引水箱涵桩号河0+020.00～河0+032.00，箱涵顶高程至605.50高程，回填量1500m3；（3）区位于电站主厂房背后，592.00～605.50高程，回填量4500m3；（4）区位于左岸挡墙与电站主厂房上游侧墙的夹角处，588.3～600.50高程，回填量1500m3；（5）区位于左岸挡墙与主厂房下游侧墙的夹角处，587.34～600.50高程，回填量1800m3，其余部分为卵石混合土回填。

为了保证回填施工的安全性，该工程施工单位采用单向土工格栅加筋土高挡墙施工技术，具体表现为以下几个方面：

3.1前期准备工作

为了保证单向土工格栅加筋高挡墙施工能够顺利、有序的进行，必须做好前期的准备工作，前期准备工作主要包括：

3.1.1单向土工格栅

以高密度聚乙烯（HDPE）为原料，经塑化挤出板材、冲孔、加热、拉伸而成。通过拉伸使得原来分布散乱的链形分子重新定向而呈线性状态，充分提高了格栅的抗拉强度和刚性。将其铺设在土壤中，通过格栅网孔与土体之间的咬合和互锁作用，构成了一个高效的应力传递机构，使局部载荷能迅速有效地扩散到大面积的土体中去，从而降低局部破坏应力，聚乙烯单向土工格珊在长期持续载荷作用下变形（蠕变）的倾向很小，抗蠕变强度大大优于其它材料的土工格栅，能有效的提高工程使用寿命。本工程采用规格为TGDG50，拉伸强度不小于50.0kN/m，符合GB/T17689-2008的单向土工格珊，使用面积约60000m2。

3.1.2回填料

加筋土回填采用坝基与海漫段开挖的砂砾土混合料，混合料经过级配试验，符合填筑要求，备料25000m3，满足施工需要。

3.1.3施工机械

回填施工中用到的机械和试验仪器为：225挖机1台、20T振动辗1台、15T自卸车3台、ZL-50装载机1台、TY-220推土机1台、150Kg磅秤1台、水准仪1台。

3.1.4碾压试验

加筋土回填碾压施工参数表现为：行车速度：2km/h；松铺系数：1.23；碾压次数：4次；松铺厚度：25cm。

3.2土工格栅加筋土高挡墙施工

3.2.1基坑施工

首先，应该用机械和人工清除基底和箱涵顶部的草皮、树根、垃圾和淤泥等杂物，并排除积水；其次，如果基坑底部为松土，应该采用震动夯夯实或者震动碾碾压的方式进行压实，保证承载力以及压实度等满足工程设计要求和相关规范和标准。

3.2.2换填方法

基坑底部换填施工采用单向土工格栅包裹混合料的方式，填筑材料通常采用分层碾压施工的方式，煤层碾压厚度为20cm，每铺设一层单向格栅，应该将土工格栅铺放在地基上，保证土工格栅的平整度，同时将位置摆放正确。采用装载机把混合料倾倒在铺设好的土工格栅上，然后采用推土机进行平整施工，当平整施工完成后，在混合料上洒一定量的水，并采用震动压路机进行碾压，在进行碾压施工时，必须由专人进行现场指挥，保证碾压的平整性和密实性。在碾压施工过程中，禁止机械设备直接碾压土工格栅，避免出现拉紧的格栅被损坏或者松弛等问题，当第一层土工格栅碾压施工完成后进行检测，当压实度、平整度等符合工程设计要求和相关施工规范之后，再进行下一层土工格栅混合料的碾压施工。

3.2.3单向土工格栅铺设和连接

土工格珊铺放时，按要求裁剪出底层格珊，在规定位置铺设，并在坡面外预留格珊反包所需的长度。格珊规格为4m×50m一卷，铺设方向按图纸方向且顺格珊拉伸方向铺设，铺设时顺拉伸方向搭接长度不小于0.6m，每个1.2m用120MMU型钉将格珊固定于地面，相邻格珊需仅靠，每隔0.8m用工程连接扣锁紧。单向格栅连接通常采用连接棒进行连接，为了保证土工格栅连接铺设的可靠性，应该严格控制格栅的设计长度，然后再用连接棒将格栅和模块连接。单向土工格栅拉紧施工采用带有横向铁耙的多齿钉耙，采用木楔将自由端固定在地面上，禁止出现直接采用施工机械在拉紧的土工格栅上行驶，否则将会影响土工格栅的拉紧程度，出现格栅松弛的问题。

3.2.4加筋土回填和碾压

单向土工格栅铺设施工采用分层铺设的方式，回填和碾压施工同样采用分层回填碾压的方式，每层回填厚度控制在20cm左右，采用装载机把混合料摊铺在土工格栅上，采用推土机把混合料摊平，先用压路机不开振普压1遍，然后根据回填料不同采取相应的试验参数的遍数碾压，碾压从拉筋中部开始，平行于拉筋方向碾压，向拉筋尾部逐渐进行，最后向墙面方向进行碾压，严禁平行于拉筋方向碾压。振动碾重叠1/3轮宽，碾压至加筋土表面平整无痕迹、无软弹后及时检测压实密度，碾压后的压实度符合规范及设计要求。在进行回填施工时，必须由专人进行指挥，禁止出现机械设备直接碾压土工格栅的现场出现。当高挡墙砌筑和回填到距离护坡地面40cm处时，应该安装直径为4cm的PVC排水管，将墙体内渗水、雨水等排出，纵向每隔6m设置一根排水管，避免集水影响土工格栅加筋土高挡墙的使用寿命。

3.2.5松填碎石

采用装载机把碎石摊铺在土工个上上，采用推土机将碎石平整之后，洒适量的水，再用振动碾把碎石压实，当压实度达到95%时，进行夯实施工，在夯实施工过程中，应该注意压路机的行走方式，并观察墙体有没有动，以此保证整体施工质量。

3.3施工质量保障措施

（1）在摊铺土工格栅之前，应该先采用连接棒把预埋土工格栅与加长土工格栅连接在一起，然后采用张拉起紧，直至土工格栅无松弛，尽可能避免施工机械设备碾压土工格栅。

（2）加筋土回填、和普通土填量工程量约20000m3，工期为一个月，平均日填筑量700m3，根据五个区的工程量及施工难度大小，精心组织、合理安排施工顺序。

（3）在回填加筋土时，应该保证灰土白灰质量和灰剂量，严格控制碾压度，保证每一层的压实度都满足相关设计要求，保证碾压的平整度。同时，在回填施工时，应该采取人工填筑和机械回填结合的方式，例如，在反滤层施工时，应该采用人工填筑的方式，防止灰土污染砂砾层，以免损伤土工格栅。

（4）在工程施工中，对每层土工格珊的铺设、土料的回填和机械的碾压等施工工序的质量采取“自检、互检、专检、交接检”的方式进行检验，保证各项目施工过程，工序质量始终处于受控状态。

4　结语

土工格栅加筋土高挡墙和其他挡墙结构相比，在技术和经济方面都具有很多优势，经过多年工程实践应用，土工格栅加筋土高挡墙施工技术逐渐成熟和完善。单向土工格栅加筋土高挡墙具有质量高、技术成熟、施工周期短、经济性好、施工简单等优点，能够适应更多的复杂地形地质，在工程建设领域具有非常好的经济效益和社会效益。

文章基于土工格栅加筋土高挡墙的原理，对土工格栅加筋土高挡墙施工技术在山西省淜头水电站工程中的应用进行了分析，希望能够为类似工程提供一定的参考。陕西水利

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（责任编辑：唐红云）

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