土工格柵在軟土地基處理中的應用

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一、工程概況

　　三凱高速公路全長88.22公里，雙向四車道，設(shè)計行車速度為80公里/小時。由于沿線地理環(huán)境及選線條件的限制，路線途經(jīng)多處不良地質(zhì)路段。本文所涉及的軟土地基路段位于K102+700～K104+300地段，其路基橫斷面為半填半挖路基，填土高度為20米左右。

　　二、沿線工程地質(zhì)環(huán)境

　　該段軟土路基位于麻栗小河一級沖溝中，沖溝流向與路線走向相反，呈U字形，底寬40-180m，較平坦，兩岸谷地呈30-40傾斜。沖溝上覆回填土、沖洪積及殘積土。填土由板巖碎塊石、雜色粘土混雜堆積，結(jié)構(gòu)松散，層厚0.5-0.7m。沖積層軟土。殘坡積層由軟至可塑狀粘土、砂土組成，含板巖碎石，呈稍密至中密狀。分布連續(xù)，強度低，層厚2.08-8.68m，為下層軟土。下伏強風化粉砂質(zhì)板巖，受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響巖層節(jié)理發(fā)育，巖體破碎。根據(jù)地勘測報告K103+035-K103+460段軟土厚度為2.40-11.90米，其狀態(tài)為軟塑狀。物理力學指標：天然含水量≥35%，亦大于液限；天然孔隙比為0.952-1.272，壓縮系數(shù)a1～2=0.51-0.66MP　a-1，屬于高壓縮性軟塑土層。殘坡積軟土層[σ。]=103Kpa，沖洪積軟土層[σ。]=68 Kpa.特別是在路線K103+700-K103+915及K103+035-K103+460段，為保證施工及運營階段的安全性穩(wěn)定性，并減小砼沉降，必須采取措施對路基底進行處理。

　　三、路基中的土工格柵墊層

　?。?）方案的確定。

　　該段經(jīng)設(shè)計單位、業(yè)主、監(jiān)理三方共同研究決定采用換填，土工格柵墊層等措施進行軟基處理，并同時布設(shè)縱、橫向排水滲溝。

　?。?）土工格柵墊屋綜合處理地基的原理。

　　土工格柵層處理地基（軟土地基）的機理表現(xiàn)在下面幾個方面：

　　①土工格柵有一定的剛度，從而使上面的負荷得到擴散，提高了地基的承載能力。

　　②由于土工格柵的抗拉強度大，它的存在可增加路堤的穩(wěn)定性。

　?、弁凉じ駯排c砂墊層或填土層（0.5m厚）共同作為一層，這一層具有同路基及地基或軟土地基不同的剛度，它既是路堤的柔性筏基，又是地基及軟土的排水通道。所以在地基變形顯得均勻，差異沉降較小。

　?、苡捎诟駯啪W(wǎng)眼的存在制約了顆粒材料的橫向移動，形成了良好的嵌鎖作用。通過這種機械咬合作用使土體具有較好的整體抗剪能力。

　?。?）材料的性能及要求。

　　砂墊層要求用潔凈的中粗砂，含泥量應小于5%，以利形成排水通道。土工格柵是一種新型的聚合物材料，經(jīng)雙向定向拉伸后，它的縱、橫向抗拉強度均勻，且具有良好延性、高抗疲勞性和耐腐蝕性。其重量較輕，方便施工。本次地基處理所用的土工格柵是QLGSG50-50型，延伸率為5%，其縱、橫向抗拉強度均為50kN/m雙向土工格柵，網(wǎng)孔尺寸為15mm×15mm，幅寬為4m，幅長為50m。

　　（4）土工格柵墊層處理地基的施工程序及要點。

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　　②在地基上鋪一層10cm的砂墊層，然后鋪上一層SS-20型土工格柵（采用橫鋪），土工格柵沿橫斷面鋪設(shè)，格柵的強度高的方向（縱向）應垂直于路基的中線，應盡量避免沿這個方向的接縫，各層土工格柵的兩端需進行回包，回包長度分別不小于1.5m、2m，平臺錯臺處的回包長度增長至3.5m。回包段應折覆蓋在壓實的填料面上，平整順適，外側(cè)用土覆蓋，格柵的鋪設(shè)應平順，保持一定的松緊度，表面嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物，局部起伏差不得大于5cm，格柵的縱向搭接重疊寬度不小于30 cm，搭接縫采用塑料帶綁扎，間距為50cm，對鋪設(shè)好的格柵每隔1.5m用勾頭釘固定于地面，以保證格柵以下承面密貼，鋪設(shè)好的格柵應及時回填，防止日曬老化，筋材暴露時間不宜超過24h，上下層土工格柵的搭接縫錯開設(shè)置，錯開長度不應小于50cm，并用下層土工格柵回包，與上層格柵形成一整體，兩層格柵間的填土厚度為50cm。

　　③路基土應分層填筑并滿足相應規(guī)范要求，另外應避免運料車在已攤鋪好并張緊定位的格柵上直接碾壓。④施工中應控制路堤的填土速率并加強沉降和側(cè)向位移的觀測，防止路堤失穩(wěn)。