土工格栅 加筋土 应用技术
1工程概况
锦屏一级水电站场内1号公路是连接左右岸及通向地下厂房的必经之路,是场内交通的重要组成部分,土工格栅加筋土高填方路基工程位于1号公路棉纱沟段,该段公路原设计为传统石方填筑路基,受场地布置地形、地质、线形的限制,终采用土工格栅加筋土高填方路基,以满足场地布置的要求。
棉纱沟呈不对称“V”字形,下游坡度50°~60°,上游坡度30°~50°,沟口距雅砻江江边10m左右,沟底纵坡10°~20°,沟底主要为坡积物及冲积物。覆盖层厚度约20m以上。
土工格栅加筋土高路基工程于2005年3月5日开工,2005年6月15日完工,完成石方回填约70 000m3,单向土工格栅100 000
m2,双向土工格栅1 200 m2,连接棒4 000m,建成后的高填方路基顶面长度100m,填方高度52m.
2土工格栅加筋土高路基的设计及要求
2.1土工格栅加筋土高路基的设计
锦屏一级水电站场内1号公路设计标准为露天矿山二级,土工格栅加筋土高填方路基工程位于1号公路棉纱沟段,土工格栅设计主筋为高密度聚乙烯单向土工格栅(HDPE),型号为GE170R、GE130R、GE90R、GE60R四种,层间距为0.6m和1.0m,次筋型号为GE3030双向土工格栅,原材料为聚乙烯,对应层间距0.3m和0.33m,单向土工格栅宽度24m,双向土工格栅铺设于单向土工格栅之间,长度2m。
土工格栅加固边坡高52m,宽24m,共设计3个平台,回填高度分别为17m、15m、17m、
3m,错台宽度2m,外侧放坡1:0.58,土工格栅内侧回填石渣,见图1。
护脚墙在土工格栅加筋挡土墙施工完成后施工,为M10砂浆砌片石挡墙,基础宽4m,每20m设沉降缝一道,每1.5m间距布置直径10cmPVC排水管,梅花形布置。
2.2土工格栅物理力学性质
设计中选择单向主筋和双向次筋联合使用,起到加筋、护坡的作用。不同的填方高度对土工格栅的物理力学性质要求不同,其物理力学性质见表。土工格栅具有长期抗老化性能,炭黑含量必须满足2%~2.5%。
2.3土工格栅路堤回填要求
设计要求土工格栅回填料的内摩擦角大于40°,分层压实,压实度达到93%以上,粒径尽量不大于300mm,对土工格栅内侧的回填料压实度不小于90%。
3土工格栅加筋土高路基施工及工艺
3.1回填料
按照因地制宜、施工便捷、就地取材的原则,选择棉纱沟隧道弃渣作为土工格栅加筋土挡墙的回填料,回填料岩性主要为大理岩、变质砂板岩,内摩擦角较大,加上岩粉的粘结作用及汽车碾压,密度较高,稳定性较好,材料满足设计要求,洞渣可作为理想的填筑材料。
对回填料进行取样筛分试验,主要为粒径20~300mm的块碎石,少量粒径达到400~500mm,其中粒径100mm以上的骨料质量超过样品总质量的50%,见图2。
3.2处理土工格栅基础及砌筑护脚墙基础
棉纱沟沟口覆盖层主要为坡积物及冲积物,经钻孔勘探24m未见基岩,为提高地基承载力,需对基础进行换填,换填深度为1m,采用水浸泡24h,强振碾压数遍直至无轮痕为止。砌筑护脚墙基础宽,护脚墙基础宽4m。经过处理后地基满足承载力要求,效果较好,换填过程中保证土工格栅基础平整。
3.3施工工艺
(1)铺设剪裁单向土工格栅,剪裁长度为设计长度24m+每层格栅间距+反包长度(在错台处加错台宽度2m)。对于第一层,将剪裁好的单向土工格栅铺设在已经换填并压实好的地基上,并将反包长度部分置于墙线以外,回填后将反包格栅进行反包,与上一层新铺设的土工格栅用连接棒进行连接。