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土工格栅加筋土防护陡堤施工技术

加筋土结构作为防护屏障在安全工程方面得到了一定的应用。因为加筋土防护结构具有施工简便快捷、抗震性能好、地基适应性强、稳定性强、投资少等优点的柔性结构[1 -4] ,在吸收爆炸能量、降低次生破坏方面具有较大优势[1] 。
1 施工技术
1. 1 换填加筋地基处理技术
从经济方面考虑,在确保稳定的前提下土工格栅加筋土防护陡堤一般都是利用当地土石作填料,按一定方案在原地面上填筑起来。为了提高软基的稳定性与承载力,防止软基剪切破坏,需采用加筋土换填一定深度的地基。如果地基处有坑塘淤泥等环境,必须挖走淤泥并抛填一些碎石或者建筑垃圾。加筋土地基施工前必须碾压软基,使其达到设计要求的密实度。
加筋土防护陡堤填筑前必须做好伐树、除根和表层腐植土处理工作。去除腐殖土后需要换填新土,并分层压实,厚度和压实度都要合乎规范,一般要大于30cm,当然也要根据实际情况而定。为了防止日后塌陷,要密切关注有无鼠洞裂缝、草碳层、溶洞等。
1. 2 第一层土工格栅加筋材料铺设方法
土工格栅材料运至施工部位后,根据现场实际场平宽度进行下料,裁剪时必须根据各截面的坡度比不同考虑反包长度和台阶缩进宽度。铺设过程中具体控制方法如下:
A. 按照设计长度裁剪格栅,见图1。格栅长度为设计长度+ 每层格栅竖向间距+1. 5 m 反包长度。当不足设计长度时,可使用连接棒进行连接,见图2。

土工格栅

B. 在压实地基上水平铺设格栅。土工格栅加筋材料的纵向材料强度较大,使之与坡面垂直,并将预留的反包长度+ 每层格栅竖向间距部分置于边坡线以外,见图3。
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C. 将填料装入编织袋或麻袋,将装填好的土袋按设计坡线码放。土袋应采用横向卧放的方式码放至设计高度,不应竖起摆放,见图4。
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“U”型钢筋钉固定,以稳固加筋材料的位置,见图5。

土工格栅

1. 3 填料的摊铺与压实
A. 在土袋铺设好的格栅上用垂直倾倒方式将填料倒入格栅上,见图6。当防护堤填筑高度超过挖掘机所能直接倾倒的高度时,在堤边堆土。使用两台挖掘机,一台挖掘机在地面把填料堆高,另一台挖掘机行驶在堆土上,把堆土倒入格栅上,见图7。填料与土工格栅直接接触部分应该清除有尖锐棱角、粒径大于10 cm或大于单层填料压实厚度1/3 的块体。
土工格栅

B. 卸土后,要用挖掘机进行整平。
C. 碾压夯实。碾压夯实与一般加筋土挡墙类似,见图8。

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填料的压实按2→3→1 顺序进行,即碾压中部→尾部→前部,碾压完毕后需要检测压实度,检验合格后方可继续施工,见图9。
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1. 4 土工格栅反包与连接
将反包格栅反包住土袋,并将其铺放在填土上。
裁剪并铺放第二层格栅,并用连接棒使之与底层反包格连接起来,见图10。用木板或铁锨将码放好的土袋按坡面线拍出形状。重复以上的操作步骤直至完成符合设计要求的全部填土施工。最顶层格栅反包回来的格栅埋置于填土中30 cm 以下,埋入端长度不得少于1. 5 m。
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1. 5 质量控制措施
工程质量与填土压实、格栅质量及张拉质量有直接关系,任何一项不合格都可能造成严重后果。要严格按照规范要求进行施工,并做好质量监督管理工作。
具体来说,应从以下几个方面做好质量控制:严格按照设计施工图、图纸会审、设计变更通知单进行施工。做好图纸会审和技术交底工作,使施工人员充分了解设计和技术要求。对土工格栅进行现场检验。检验内容包括产品名称、商标、标准、规格、生产日期、数量、批号,生产企业的名称、地址及宽度、外观、碳黑含量、力学性能等。格栅连接棒强度控制。尤其要注意材料在横向受格栅剪切力时的链接强度。为了防
止边坡水土流失,不应使用在紫外线下速腐烂的编织袋。填料压实度检查。每一压实层每500 m2 或每50 m 长工程段至少有三个检测点,检测点应相互错开,随机选定。格栅铺设时底面应相对平整、密实,不允许有褶皱,不得重叠和扭结,尽量人工拉紧,保证固定在填筑土面上,填土、碾压时不得发生移动。针对低压实度的情况,在铺设第二层及土工格栅前,应先在防护堤中间开挖一定宽度并且深20 cm 的槽,见图11,这样可以避免因防护陡堤宽度较小和填土低压实度情况下出现拉筋界面处的滑动,然后铺设土工格栅拉筋。槽中的拉筋不要直接接触土面,而应有5 cm 左右的空间高度,见图12,这样可以促使拉筋张拉到位, 以免张拉不到位而引起防护堤边坡位移过大,进而造成边坡局部失稳。相邻两土格栅应相互连接,连接部位宜用延伸率较小的尼龙绳呈“之”字形穿绑,见图13。不同层面的连接应相互错开,以增强其整体效果。填土前如发现格栅有破损、裂纹等质量问题,应及时作更换并对该产品进行复检处理。当遇到回填料含水量较大时,使用掺入30% ~40%的碎石与黏土混合均匀后再进行回填碾压。土工格栅铺设的土层表面应平整,筋材宜采用宽副规格。表面严禁有铁、石等坚硬凸出物,以免损伤格栅降低其受力能力。

土工格栅

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1. 6 草皮的铺装
在边坡上种草以达到隐蔽伪装效果。具体做法是:在反包土体安放并人工夯实后,准备铺设下一层格栅前,割掉边坡位置的麻袋,然后把草皮附在反包体外,最后把反包段的格栅反包回去,见图14。
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1. 7 安全保证措施
树立“安全第一、预防为主” 的安全生产指导思想。施工人员上岗前要进行相关培训,熟悉安全操作规程,进行必要的安全教育,使施工人员明白自身的安全施工职责。现场设立两名专职安全员,负责整个现场的安全管理和检查工作。针对施工安全建立奖惩制度。认真进行安全技术教育和安全技术交底,提高现场施工人员的自我保护能力。加强机械设备的保养和维护,认真遵守用电规则,禁止超负荷作业。所有施工人员正确佩戴安全帽,不准穿拖鞋进入工地,不准闲杂人等进入工地。加强员工安全教育工作,提高员工安全意识,确保工程“零”事故。严肃施工纪律,坚持文明施工,提倡遵章守纪,按章操作。
2 结语
加筋土结构作为防护屏障,比传统防护屏障造价更低、占地更少、防护能力更强,取得的社会效益、军事效益和经济效益更显著。
参考文献:
[1] 周亦涛,闫敬华,陈福全,等. 土工格栅加筋土陡防护堤的试验[J].华侨大学学报(自然科学版),2016,37(01):109 -114.
[2] 周亦涛,梁小勇,杨广庆,等. 多级加筋土复合式挡墙的现场试验[J]. 工业建筑,2014,44(02):83 -88.
[3] 王荣芳,曹霞. 加筋土挡土墙在石环公路工程中的应用[J]. 市政技术,2013,(04):40 -42.
[4] 毛景云. 加筋土挡土墙的应用[J]. 路基工程,2014,(01):21 -24.