土工織物加固弱膨脹土路基施工工法

1、土工織物加固弱膨脹土路基施工工法1前 言在膨脹土路基中鋪設(shè)土工織物，能有效地阻止土體的側(cè)向位移、邊坡滑坍及變形，確保路基的穩(wěn)定，能有效地阻止地表水滲入路基中，避免線路翻漿冒泥，提高路基的承載力。新建渝懷線第31標(biāo)段地表大部分覆蓋中弱膨脹性粘土，能符合鐵路路基施工規(guī)范要求的a組、b組及c組填料潰乏。設(shè)計(jì)采用中弱膨脹性粘土作為路堤填料。填筑時(shí)鋪設(shè)了土工格柵（或土工網(wǎng)）對邊坡進(jìn)行加固，路基面采用中粗砂夾復(fù)合土工膜加固，竣工后經(jīng)觀測，路基穩(wěn)定。可見，鋪設(shè)土工織物能提高地基承載力和邊坡穩(wěn)定，減少沉降。此外，鋪設(shè)土工織物還可以改善施工條件，加快施工進(jìn)度，降低工程造價(jià)。本工法根據(jù)渝懷線的施工實(shí)踐編寫而成。2

2、工法特點(diǎn)2.1 作業(yè)規(guī)范化、程序化、標(biāo)準(zhǔn)化。2.2 施工簡單，工藝流程清晰，容易操作和掌握，質(zhì)量容易控制，檢測快速、簡單。3 適用范圍本工法適用于弱膨脹土地區(qū)及其他劣質(zhì)土地質(zhì)條件下新建鐵路及公路路基的加固處理。4 施工工藝4.1 作用機(jī)理用土工格柵或土工網(wǎng)處理膨脹土路基，主要是利用土工格柵表面與土的摩擦作用、土對土工格柵的被動(dòng)阻抗作用、土工格柵或土工網(wǎng)孔眼對土的鎖定作用以及加筋補(bǔ)強(qiáng)作用，來約束土體的側(cè)向移動(dòng)和下沉，提高地基和路堤的穩(wěn)定性。復(fù)合土工膜具有抗?jié)B作用，能防止雨水進(jìn)入路基中，從而避免了水對路基的危害，保證路基承載力不致降低；同時(shí)還能利用土工布表面化纖形成的滲水孔，改善地基排水條件。4.

3、2 工藝流程：4.2.1 土工網(wǎng)或土工格柵的施工過程可分為三階段、六區(qū)段、八流程：三階段準(zhǔn)備階段，施工階段，竣工階段；六區(qū)段地基處理區(qū)，土工格柵（土工網(wǎng)）鋪設(shè)區(qū)，填土區(qū)，攤鋪區(qū)，碾壓區(qū)，檢測區(qū)；八流程施工準(zhǔn)備，填料試驗(yàn)，基底處理，鋪設(shè)土工格柵（土工網(wǎng)），填土攤平，碾壓夯實(shí)，邊坡夯拍，檢驗(yàn)簽證。4.2.2 復(fù)合土工膜的工藝流程如下（見圖1）：路 基 整 修漿砌側(cè)溝、干砌護(hù)肩 鋪 墊 層鋪 保 護(hù) 層鋪復(fù)合土工膜圖1 復(fù)合土工膜工藝流程4.3 施工準(zhǔn)備本工法除常規(guī)的施工準(zhǔn)備外，需要進(jìn)一步進(jìn)行圖紙審核，人員培訓(xùn)，熟悉掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范，取樣、分析地質(zhì)，著重做好現(xiàn)場土質(zhì)調(diào)查、選擇土工格柵

4、（土工網(wǎng)）型號(hào)、中粗砂的取樣送檢、復(fù)合土工膜的選擇及填筑壓實(shí)工藝的試驗(yàn)工作。4.3.1 土壤取樣試驗(yàn)開工前進(jìn)行土壤取樣送檢，取得足夠數(shù)據(jù)，為基底處理、土源的選擇、挖方利用等提供依據(jù)，確定最佳的施工方案。4.3.2 選定土工格柵（或土工網(wǎng)）依據(jù)膨脹土路堤填筑高度、土工網(wǎng)及土工格柵的適用范圍，可分別選用：路堤填筑高36m，采用ce131土工網(wǎng)格；路堤填筑高610m時(shí)，采用土工格柵加固邊坡。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用合格的材料，必須有原材料合格證，且經(jīng)有資質(zhì)的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，合格后方可進(jìn)場。4.3.3 中粗砂取樣及復(fù)合土工膜選擇墊層及保護(hù)層所用的中、粗砂，要求粒徑為0.252mm,粒徑大于0.5mm的含量

5、50%,且含泥量3% 。土工布購買成品。其技術(shù)指標(biāo)見表1。表1復(fù)合土工膜的技術(shù)指標(biāo)序號(hào) 指標(biāo) 單位 數(shù)值 序號(hào) 指標(biāo) 單位 數(shù)值1 幅寬 m 4.0 4 cbr頂破強(qiáng)力 kg 1.52 單位重量 g/ 600 5 耐靜水壓規(guī)定值 mpa 0.53 極限抗拉強(qiáng)度 kg/m 12 6 滲透系數(shù) /s 10 4.3.4 壓實(shí)試驗(yàn)根據(jù)施工單位現(xiàn)有的碾壓機(jī)械選一段路堤進(jìn)行現(xiàn)場壓實(shí)試驗(yàn)，用來確定施工工藝參數(shù)。根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定最佳鋪土厚度，選定最優(yōu)壓實(shí)機(jī)械和最經(jīng)濟(jì)的壓實(shí)遍數(shù)，確定最佳含水量范圍，核定填筑前后土方量變化率，最后選定經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程和施工控制方法。壓實(shí)工藝流程：選取填料擊實(shí)試驗(yàn)確定壓實(shí)參

6、數(shù)（壓實(shí)機(jī)械、松鋪厚度、機(jī)械行走速度、走行路線、壓實(shí)遍數(shù)、含水量控制方法）路堤試驗(yàn)段施工優(yōu)化壓實(shí)參數(shù)。4.4 施工要點(diǎn)4.4.1 測量放線依據(jù)設(shè)計(jì)文件的尺寸放出路堤坡腳線，并設(shè)明顯標(biāo)志。4.4.2 基底處理清除地面附著物，并根據(jù)鐵路路基施工規(guī)范嚴(yán)格壓實(shí)；局部高差不大于10，在路基兩側(cè)挖排水溝以降低地下水位。4.4.3 鋪土工格柵或土工網(wǎng)(見圖2) 土工格柵(或土工網(wǎng))依路堤填筑高度分別選用，沿邊坡2.5m范圍內(nèi)鋪設(shè),基底處理完后即鋪一層,往上每隔40鋪一層,直至路肩下30中粗砂夾復(fù)合土工膜底面。土工網(wǎng)應(yīng)整幅鋪設(shè)。上下層接頭互相錯(cuò)開不小于1m。土工格柵的受力方向應(yīng)沿線路橫向鋪設(shè)，密排放置，土工網(wǎng)

7、及土工格柵都不宜露出邊坡面，邊坡處內(nèi)縮10。 4.4.4 連接固定 土工網(wǎng)沿橫軸向采用搭接，搭接長不小于30，調(diào)直拉緊并將兩端用鋼釬固定。土工格柵沿橫軸向接頭采用塑料帶綁扎，綁扎間距1m。鋪好的土工格柵每2.02.5m用鉤頭釘固定于填層面，以使鋪好的土工格柵平順，與填層面密貼。4.4.5 填土4.4.5.1 嚴(yán)格控制填料含水量。施工前必須測定填料的含水量，填筑時(shí)控制在最佳含水量23以內(nèi)，如含水量過高，應(yīng)翻松晾曬后再填筑，填土壓實(shí)密度應(yīng)達(dá)到9095。4.4.5.2 土工網(wǎng)、土工格柵鋪好后應(yīng)及時(shí)填土覆蓋，嚴(yán)禁施工車輛直接在其上行走、碾壓。填筑時(shí)，先填土工網(wǎng)或土工格柵的兩端，然后依次擴(kuò)大，避免土工網(wǎng)

8、或土工格柵隆起，影響鋪設(shè)質(zhì)量。4.4.5.3 根據(jù)試驗(yàn)段確定的施工工藝參數(shù)，按照鐵路路基施工規(guī)范要求嚴(yán)格分層填筑壓實(shí)。大土塊應(yīng)打至15以下，并不得有突出的石塊或尖銳的雜物。4.4.6 攤鋪平整 用推土機(jī)將填料按層厚攤鋪平整。嚴(yán)格按照試驗(yàn)段確定的鋪土厚度鋪土，每一填層頂面局部高差不大于10，以利于土工網(wǎng)或土工格柵與填層面密貼。4.4.7 碾壓 碾壓前應(yīng)檢查填層的分層厚度和平整度，確認(rèn)層厚和平整度符合要求后，方能進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)須由兩側(cè)向路堤中心碾壓，嚴(yán)禁出現(xiàn)反向順序，壓路機(jī)應(yīng)順路堤縱向行駛碾壓，不得橫向行駛碾壓，行與行重疊0.30.5m，縱向重疊應(yīng)大于1.0m。嚴(yán)禁采用羊足碾壓實(shí),以免損傷土工網(wǎng)

9、或土工格柵。4.4.8 檢驗(yàn)簽證 按照試驗(yàn)指標(biāo)，以填層的干密度、含水量、壓實(shí)度或地基系數(shù)等指標(biāo)來判定是否合格。不合格應(yīng)繼續(xù)碾壓，直至合格為止，此時(shí)檢測點(diǎn)數(shù)應(yīng)加倍。合格后方可進(jìn)入下道工序。4.4.9 路基整修及邊坡夯拍 路基面整修應(yīng)與填筑土層同時(shí)進(jìn)行，按標(biāo)準(zhǔn)掛線找平，碾壓中若發(fā)現(xiàn)凹凸不平，應(yīng)人工配合及時(shí)找平，使碾壓好的填層面平順，以利于土工網(wǎng)或土工格柵作用的充分發(fā)揮。邊坡面隨填筑層逐層夯拍密實(shí)。路基完工后，再將坡面人工整修平順。路基面要做成從線路中心向兩側(cè)為4%的排水坡,路基面不允許出現(xiàn)凹凸不平,嚴(yán)禁出現(xiàn)向路基中心的反坡,以防路基面積水。路塹超挖的,要用同類土回填并夯實(shí)。4.4.10 漿砌側(cè)溝、

10、干砌護(hù)肩 在路基整修的同時(shí)進(jìn)行路基漿砌側(cè)溝和干砌護(hù)肩。路塹側(cè)溝要嚴(yán)格按砌石規(guī)范采用擠漿法施工,側(cè)溝尺寸按設(shè)計(jì)要求。在路基面處，每隔1m留一10圓形泄水孔或1010的矩形泄水孔，為防止墊層及保護(hù)層被水沖走，泄水孔中要填塞濾網(wǎng)。路堤干砌護(hù)肩要嚴(yán)格按砌石規(guī)范施工，砌石頂寬為50，外側(cè)坡率為1：0.75，內(nèi)側(cè)垂直。護(hù)肩砌好后，頂面用厚度不小于2cm的m5水泥砂漿抹面,要注意養(yǎng)生,強(qiáng)度沒有達(dá)到要求時(shí)不能踩踏和放重物。4.4.11 鋪設(shè)墊層墊層用的中、粗砂，粒徑2mm以上含量5時(shí)要過篩。墊層鋪好后用小型震動(dòng)碾碾壓，一般碾壓2遍即可，達(dá)不到要求時(shí)要補(bǔ)壓。墊層頂面要做出向兩側(cè)4的排水坡。碾壓后墊層厚度要達(dá)到1

11、5cm，壓實(shí)后相對密度達(dá)到75以上，墊層面要平整，不能出現(xiàn)凸出的棱塊，以防刺破土工布。4.4.12 鋪設(shè)復(fù)合土工膜先測設(shè)出線路中線,根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸劃出兩側(cè)邊線。土工膜沿邊線鋪設(shè)，偏出邊線不得大于5cm。復(fù)合土工膜加寬或延長時(shí)采用粘接或焊接，其連接寬度不小于0.1m，同時(shí)要求保證連接處的各項(xiàng)指標(biāo)不小于材料本體指標(biāo)。在線路縱坡不為零的地段，縱向搭接時(shí)應(yīng)保證高端復(fù)合土工膜覆蓋于低端復(fù)合土工膜之上。鋪設(shè)好的土工膜表面要平整，不能起皺、打褶，鋪設(shè)中如有破損要及時(shí)更換或修補(bǔ)。4.4.13 鋪設(shè)保護(hù)層 土工膜鋪設(shè)后應(yīng)及時(shí)鋪設(shè)保護(hù)層，為15cm厚中、粗砂，單線地段平整出路拱。鋪設(shè)保護(hù)層時(shí)，運(yùn)料車輛不能從土工布上

12、行走，應(yīng)從鋪好的保護(hù)層上行走，以免影響土工膜鋪設(shè)效果或損壞土工膜。保護(hù)層鋪設(shè)的其他要求與墊層鋪設(shè)相同。(見圖3)5 機(jī)具設(shè)備5.1 土工網(wǎng)(或土工格柵)加固路基用機(jī)具設(shè)備(見表2) 表2 機(jī)具設(shè)備序號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量序號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量1 推土機(jī) d85 2臺(tái)2 推土機(jī) 42 1臺(tái)3 自卸汽車 東風(fēng) 10輛4 挖掘機(jī) 卡特 2臺(tái)5 振動(dòng)式壓路機(jī)2臺(tái)6 平地機(jī) py160 1臺(tái)7 k30荷載板 1套8 核子濕度密度儀 mc-3 1臺(tái)9 生活指揮車 解放、130 各1輛 5.2 復(fù)合土工膜施工用機(jī)具設(shè)備(見表3) 表3 機(jī)具設(shè)備序號(hào) 名 稱 單位 數(shù)量 用 途1 裝載機(jī) 臺(tái) 2 裝料2 自卸汽

13、車 輛 運(yùn)料;根據(jù)運(yùn)距及裝運(yùn)量確定輛數(shù)3 小型機(jī)動(dòng)翻斗車 輛 4 路基運(yùn)砂4 小型壓路機(jī)(150kn級(jí)) 臺(tái) 1 碾壓墊層、保護(hù)層 5 推土機(jī) 臺(tái) 1路基整修6 鐵鍬 把 6人工配合推土機(jī)整修路基6 勞動(dòng)組織6.1 土工網(wǎng)(或土工格柵)加固路基勞動(dòng)組織(見表4)表4 勞動(dòng)組織序號(hào) 工 種 人數(shù) 分 工1 指 揮 1 現(xiàn)場指揮協(xié)調(diào)2 技術(shù)員 1 施工技術(shù)指導(dǎo)3 鋪設(shè)工 4 土工網(wǎng)(或土工格柵)的鋪設(shè)、連接、張緊、固定4挖掘機(jī)司機(jī) 1挖土、裝土5汽車司機(jī)10運(yùn)土6推土機(jī)司機(jī) 3松土、粗略攤平、壓實(shí)7壓路機(jī)司機(jī) 2壓實(shí)8平地機(jī)司機(jī) 1分層攤平9修理工、電工 2檢修機(jī)械、電器調(diào)配10試驗(yàn)員2檢測11安

14、全員1安全檢查及值班12質(zhì)量員1質(zhì)量控制及檢查合計(jì)296.2 復(fù)合土工膜加固路基面勞動(dòng)組織(見表5)7 質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量控制措施7.1.1 各類原材料均要有出廠合格證,且應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)場使用,嚴(yán)禁使用未經(jīng)檢驗(yàn)的材料。7.1.2 嚴(yán)禁在雨天施工, 應(yīng)集中力量，分段完成，以確保施工質(zhì)量。 表5 復(fù)合土工膜勞動(dòng)組織序號(hào) 工種 人數(shù) 工作內(nèi)容 1 工 長 1 現(xiàn)場指揮協(xié)調(diào) 2 技術(shù)負(fù)責(zé)人 1 負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo) 3 鋪 設(shè) 工 3 鋪設(shè)土工布 4 裝料司機(jī) 2 裝中、粗砂 5 汽車司機(jī) 根據(jù)實(shí)際確定 運(yùn)中、粗砂 6 壓路機(jī)司機(jī) 1 碾壓 7 普 工 15 裝料和攤鋪料 8 測試員 1 負(fù)責(zé)

15、現(xiàn)場測量和檢測 合 計(jì) 24(未含汽車司機(jī))7.1.3 必須及時(shí)做好側(cè)溝、排水溝等防護(hù)設(shè)施。對施工、生活用水嚴(yán)加管理，防止浸泡路堤及邊坡。邊坡防護(hù)應(yīng)緊跟工序施工，減少暴露時(shí)間。當(dāng)確有困難時(shí)，坡面應(yīng)暫留不小于0.5m的保護(hù)層。7.1.4 每日收工前，必須將已填筑的路堤作出向兩側(cè)排水的排水坡，坡度約4。以免積水浸泡路基，降低承載力。7.1.5 復(fù)合土工膜施工前,要對路基填筑壓實(shí)度及高程、寬度進(jìn)行檢查,須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。7.1.6 本工序施工完畢,必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度或采取成品及半成品保護(hù)措施后,方可轉(zhuǎn)入下道工序。7.1.7 運(yùn)料機(jī)械嚴(yán)禁在路基上調(diào)頭。7.2 質(zhì)量檢查內(nèi)容有: 基底處理，填料含

16、水量，土工網(wǎng)(或土工格柵)破損或位移, 土工網(wǎng)(或土工格柵)的搭接、固定、張緊，壓實(shí)密度，壓實(shí)面平整度；路基填筑高程、寬度，漿砌和干砌質(zhì)量，墊層和保護(hù)層的質(zhì)量及其填筑厚度、壓實(shí)度，復(fù)合土工膜鋪設(shè)質(zhì)量等，對檢測情況要及時(shí)匯總分析，發(fā)現(xiàn)問題要及早采取措施進(jìn)行處理。7.2.1 填土層檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)(見表5) 表5 填土層質(zhì)量檢查項(xiàng)目序號(hào) 檢查項(xiàng)目 規(guī)定值 檢查方法 1 鋪土厚度 3035 每100m檢查6處 2 壓實(shí)度 底層92%,基床底層95%,基床表層97% 每100m檢查6處 3 壓實(shí)度平整度 允許誤差10 掛線檢查7.2.2 土工網(wǎng)及土工格柵檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)(見表6)表6土工格柵及土工網(wǎng)鋪設(shè)質(zhì)

17、量檢查項(xiàng)目序號(hào) 檢查項(xiàng)目 規(guī)定值 檢查方法 1 搭接長度 30 100m抽檢4% 2 連接固定 土工網(wǎng):兩端用鋼釬固定 100m抽檢4% 土工格柵:間距22.5m,鉤頭釘固定 3 松緊程度 無褶皺、扭曲,并符合設(shè)計(jì)要求 100m抽檢4% 4 搭接縫錯(cuò)開距 符合設(shè)計(jì)要求 100m抽檢4% 7.2.3 復(fù)合土工膜檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)(見表7)表7 復(fù)合土工膜鋪設(shè)質(zhì)量檢查項(xiàng)目序號(hào) 檢測項(xiàng)目 規(guī)定值及允許偏差 檢測方法 1 墊層、保護(hù)層厚度 15 每200m檢測3處 2 墊層、保護(hù)層相對密度 0.75 每100m檢測3處 3 復(fù)合土工膜鋪設(shè)平整度 不起皺、不打褶、無破損 目測,全部 4 復(fù)合土工膜搭接長度 505 尺量,每個(gè)接頭3處 5 復(fù)合土工膜各項(xiàng)指標(biāo) 見 表1 抽查5% 7.3 檢測儀器采用核子密度儀、k30荷載板。8 安全措施8.1 所有施工人員應(yīng)進(jìn)行安全意識(shí)及安全知識(shí)教育,樹立安全第一的思想,文明施工。8.2 建立健全安全領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),落實(shí)安全責(zé)