土工格柵在鐵路高填方路基中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：土工格柵；鐵路；高填方路基 

　　一、土工格柵 

　　我國鐵路高填方路基建設(shè)要求高，尤其是在一些地質(zhì)條件不佳的地區(qū)，需要采取一些措施對路基進行處理，以滿足高鐵路基的承載力，減少工后沉降。當前我國高填方路基的處理工藝眾多，土工格柵技術(shù)就是其中一種。土工格柵技術(shù)是在路基建設(shè)中，將抗拉強度較高的土工格柵埋入土體中，充分利用土體表面摩擦和格柵網(wǎng)孔之間的嵌鎖作用和土工格柵抗拉強度高的特點，更好的約束土體，進而提高土體的抗滑力、抗負荷以及抗剪切性能，為鐵路路基工程提供堅實的基礎(chǔ)。 具體來說土工格柵具有如下優(yōu)點： 

　�。ㄒ唬┛估瓘姸雀� 

　　土工格柵的抗拉強度很高，且延伸率很低。粒料在格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力變得更高，摩擦系數(shù)也更大。經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，在同等應(yīng)變條件下土工隔柵是眾多的土工合成材料中抗拉強度最高的，它的抗拉強度與軟鋼幾乎沒有差別。 

　　（二）同時兼具耐酸性與耐堿性 

　　塑料土工格柵的耐腐蝕性非常好，對于酸性、堿性物質(zhì)的腐蝕抵抗力高；并且耐高溫，也耐低溫。因而老化的周期特別長。玻璃格柵的熔點高，整體性能佳，壽命可達到五到七十年或更久。 

　�。ㄈ�）施工便捷 

　　土工格柵應(yīng)用到鐵路高填方工程中，土工格柵從鋪設(shè)到搭接需要的人力和物力都不是特別大，施工簡單，施工工期短，相應(yīng)的成本也就降低了。 

　　二、土工格柵在鐵路高填方路基中的應(yīng)用 

　　（一）工程概況 

　　某鐵路工程合同段共設(shè)大橋1343.4米/座，互通式立交1處，分離式公交1座，天橋6座，通道5道、涵洞9道。填土方217.314千立方米，挖土方361.226千立方米，挖石方34.578千立方米。占用地249.3991畝。 本合同段共設(shè)轉(zhuǎn)角5個，最小平曲線半徑2000米/1處，最小緩和曲線250米，最大偏角21°12′22″�？v斷面共設(shè)變坡點6個，最短坡長400米/1處，最大縱坡2.879%，1022米/1處，最小豎曲線半徑凸型15000米/1處，凹型10000米/1處，豎曲線占路線總長的54.22%。 本合同段主線起于樁號RK25+500止于樁號RK31+700，全長6.2公里。段路基右側(cè)為高填方路段，為確保地基承載力滿足要求，防止路堤不均勻沉降，本路段采用土工格柵和砂礫墊層加固路堤基底。根據(jù)設(shè)計要求，路基基底鋪土工格柵，基底最下層鋪砂礫墊層。 

　�。ǘ�）地質(zhì)狀況 

　　本標段屬黃河沖積平原，地形平坦開闊，地貌類型簡單，地勢起伏變化不大，裸露的巖土類型單一，無特殊性巖土，不良地質(zhì)作用不甚發(fā)育，地下水對工程無不良影響，因此場地的工程地質(zhì)復(fù)雜程度屬簡單類型。 

　　路區(qū)內(nèi)上部淺層地基土以第四系全新統(tǒng)粘土為主，地基土容許承載力在不同路段變化很大。原地面以下分布有新近沉積土薄層及松散粉細砂層，夾軟弱土層，地基土較軟弱。路區(qū)地基土容許承載力多在100Kpa左右，工程性質(zhì)較差。 

　�。ㄈ�）土工格柵的要求 

　　土工格柵采用雙向拉伸（GSL）土工格柵，每延米縱向極限抗拉強度不小于25KN/m，橫向極限抗拉強度不小于35KN/m，延伸率不大于13%；土工格柵網(wǎng)孔尺寸為30mm×40mm，肋條截面為矩形。 

　　新建地段：當邊坡高度6m≤H<8m時，全坡面鋪設(shè)幅寬2.5m的雙向土工格柵；H≥8m時，全坡面鋪設(shè)幅寬5.0m的雙向土工格柵，且當H≥12m時間隔3.0m需全斷面滿鋪設(shè)幅寬4～5m的土工格柵，邊坡土工格柵各層間距離均勻0.6m，鋪設(shè)后格柵邊緣距坡面垂直距離為0.6m。 

　　與既有線并行幫寬地段：當幫寬寬度小于2m時，于每一臺階面處鋪設(shè)雙向土工格柵。邊坡高度3m≤H<6m時，鋪設(shè)幅寬2.5m的雙向土工格柵；H≥6m時，鋪設(shè)幅寬4～5m的雙向土工格柵。邊坡土工格柵各層間距離為0.6m。 

　　土工格柵主要技術(shù)指標： 土工格柵采用整體拉伸型塑料土工格柵，不得使用粘貼型土工格柵，嚴禁使用玻璃纖維格柵及鋼塑格柵。 縱、橫向拉伸強度≥30kn/m。縱、橫向屈服伸長率均≤10%。 3.3.5 網(wǎng)孔直徑8～12cm。斜坡地面，為便于鋪設(shè)土工格柵，須在邊坡坡腳處地面挖設(shè)3.5～4.5m寬平臺。 路堤本體填料的壓實標準應(yīng)滿足相應(yīng)部位的壓實標準。 

　�。ㄋ模┦┕ぜ夹g(shù) 

　�。�1）首先對路基邊坡線進行精確的放樣，要確保路基寬度，將兩遍都加寬0.5m，整平晾曬好的基底土進，再用25T的振動壓路機靜壓兩遍，50T震壓四遍，如果還存在不平整的地方就采取人工方式進行整平。鋪墊0.3m厚的中（粗）砂，用25T的振動壓路機靜壓兩遍。 

　　（2）鋪設(shè)土工格柵時，首先要確保底面平整、密實，接著進行平鋪，平鋪時不要出現(xiàn)重疊、卷曲、扭結(jié)等問題，對于相鄰的兩幅土工格柵要進行0.2m的搭接。沿路基橫向?qū)ν凉じ駯糯罱硬糠置扛?米用8號鐵絲進行穿插連接，在鋪設(shè)的格柵上方，用U型釘每隔1.5-2m的距離固定在地面上。在第一層土工格柵鋪完成之后，緊接著進行第二層0.2m厚的中（粗）砂的鋪設(shè)。第二層鋪設(shè)時首先將砂放置到路基一側(cè)，接著用推土機直接向前趕推。先將路基兩側(cè)2米范圍內(nèi)填筑0.1m，再把第一層土工格柵折翻上來再填上0.1米的中（粗）砂。這樣施工可以使土工格柵更加平整，減少起鼓、起皺問題的出現(xiàn)。完成第二層中（粗）砂平整后，用通過水平測量的方式，確保填筑厚度均勻，再用25T振動壓路機靜壓兩遍。 

　�。�3）第二層土工格柵施工技術(shù)科采用第一層一樣的方式，然后填筑0.3m的中（粗）砂，填筑方法也和第一層一樣，用25T壓路機靜壓兩遍后，這樣路基基底加固就處理完畢。 　　在第三層中（粗）砂碾壓好后，沿線路縱向在邊坡兩側(cè)各鋪設(shè)土工格柵兩幅，搭接0.16m，并用同樣方法連接好，然后開始土方施工作業(yè)，鋪設(shè)土工格柵進行邊坡防護，必須每層測量出鋪設(shè)的邊線，每側(cè)要保證邊坡整修后土工格柵埋于邊坡內(nèi)0.10m。 

　�。�4）邊坡土工格柵每填筑兩層土，即厚度0.8m時就需兩側(cè)同時鋪設(shè)一層土工格柵，然后以此類推，直至鋪到路肩表面土下。路基填筑好后，及時進行邊坡整修，并進行坡腳的干砌片石防護，對該段路基除每側(cè)加寬0.3m外，并預(yù)留1.5%的沉落量。 

　�。ㄎ澹┛v橫向填挖交界處理 

　　為了減少填挖交界處的差異沉降，對縱橫向填挖交界處的地基進行處理。對填挖交界處挖方路床（80cm）進行超挖回填碾壓，并在上路堤頂面和底面設(shè)置土工格柵，填方部分路堤除嚴格按照《路基填料設(shè)計圖》中的技術(shù)要求處理外，其基底上下路堤壓實度相應(yīng)提高1%，即清表處理后地基為91%，下路堤為94%，上路堤為95%，交界面開挖不小于2米寬臺階，并設(shè)置向內(nèi)2%橫坡�？v向填挖交界處填方一端進行強夯處理，處理范圍為2倍填土高度，對挖方一端10米范圍進行超挖回填夯實，并在超挖回填的頂部和底部設(shè)置土工格柵，界面兩側(cè)不小于5米，對填方部分基底采用換填80厘米8%灰土墊層進行處治。 

　　縱橫向填挖交界處理注意要點： 

　�。�1）地面坡度超過1：5時，需要挖臺階，臺階寬度根據(jù)填土高度及地面坡度確定，不小于2m，并設(shè)4%的反坡。（2）在填挖交界處向挖方方向超挖80cm深，橫向超挖范圍應(yīng)挖至中央分隔帶中部。（3）地面坡率大于1：3.5，根據(jù)填土高度和地面橫坡情況以及地質(zhì)情況設(shè)置2-4層土工格柵。其中縱向填挖交界處僅再上下路床底部設(shè)置兩層土工格柵，長10m；橫向填挖交界處除了在上下路床底部設(shè)置兩層10m長土工格柵外，再由上到下開挖臺階上設(shè)置0-2層土工格柵，長6m，均對稱布置于填挖交界處。 全填方穩(wěn)定路基不設(shè)土工格柵。（4）填方邊坡高度大于12m時，對填挖交界處，每2m填高采用高性能壓路機進行增強補壓。（5）對于不穩(wěn)定路基，需要設(shè)置擋土墻等支擋結(jié)構(gòu)物。（6）當挖方區(qū)為土質(zhì)時，應(yīng)優(yōu)先采用滲水性好的材料填筑，同時對挖方區(qū)路床0.8m范圍內(nèi)土體進行超挖回填碾壓；當挖方區(qū)為堅硬巖石時，宜根據(jù)土石方調(diào)配情況采用填石路基。（7）施工中應(yīng)根據(jù)地下水出露情況和沿途性質(zhì)，設(shè)置完善的地下排水系統(tǒng)，除在邊溝下設(shè)置縱向滲溝外，還應(yīng)在填挖之間設(shè)置橫向或縱向盲溝，將地下水引至路基外排水系統(tǒng)。 

　　參考文獻 

　　[1]袁志波.軟土路基土工隔柵加筋作用機理研究[J].黑龍江交通科技，2008年2期. 

　　[2]羅烈日.超高填方加筋路堤工作性狀及穩(wěn)定性研究[D].巖土工程：華中科技大學，2013.