吳 森 張彥偉

（中交國(guó)通公路工程技術(shù)有限公司，河南 南陽(yáng) 473000）

公路土工合成材料施工技術(shù)的研究與應(yīng)用

吳 森 張彥偉

（中交國(guó)通公路工程技術(shù)有限公司，河南 南陽(yáng) 473000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速提升，公路建設(shè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們對(duì)公路工程質(zhì)量有著越來(lái)越高的要求。土工合成材料在公路施工中的應(yīng)用，能夠使土體得到進(jìn)一步加強(qiáng)。本文結(jié)合具體工程案例，重點(diǎn)分析了土工合成材料施工工藝，以期能為有關(guān)方面的需要提供借鑒和參考。

公路工程；土工合成材料；施工工藝

土木工程應(yīng)用的合成材料被稱為土工合成材料，該材料的原料為聚合物，施工過(guò)程中在土地表面、內(nèi)部或各種土體之間置入這種材料，能夠使土體得到加強(qiáng)或保護(hù)。

1 工程概述

本文以某公路工程為例，施工路段地處沖積平原地貌，沿線具有平坦的地勢(shì)，施工路段沿線密布著魚塘和河流，具有較高的地下水位，現(xiàn)有河流的通航凈空、橋梁通道以及洪水位等因素都對(duì)路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，因此路基的填土高度要控制在1.6m以上，從而保證路床處于干濕狀態(tài)或干燥狀態(tài)。施工過(guò)程中需要將土工格柵材料鋪設(shè)在陡坡路堤、特殊路基、填挖交界處以及魚塘段路基的區(qū)域；土工布包邊應(yīng)用于特殊路基處理中；將HDPE防滲土工膜鋪設(shè)在泡沫輕質(zhì)土路路基基頂或基底位置；將并排兩根水管設(shè)置在臺(tái)背。

2 土工合成材料施工工藝

2.1 土工布施工

2.1.1 土工布的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理。在安裝土工布卷以前要加強(qiáng)保護(hù)，防止出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。施工單位要在平整不積水的地方堆放土工布卷，堆高必須控制在4卷以下，而且需要將卷的識(shí)別片露出。為了防止土工布卷受紫外線影響出現(xiàn)老化，需要通過(guò)不透明材料進(jìn)行覆蓋。在儲(chǔ)存過(guò)程中要保證有完整的材料和標(biāo)簽。在運(yùn)輸過(guò)程中，需要及時(shí)修復(fù)受到物理?yè)p壞的土工布卷，不允許使用受嚴(yán)重磨損的土工布。一旦土工布接觸都泄露的化學(xué)試劑，要立即進(jìn)行有效處理。

2.1.2 在監(jiān)理人員驗(yàn)收完軟基處理以后，需要將土工布在其上方進(jìn)行人工滾鋪；要確保具有平整的布面，并將變形余量進(jìn)行適當(dāng)預(yù)留。在施工過(guò)程中，需要按照地形及使用功能來(lái)搭接土工布，土工布的連接要分為焊接、縫接和自然搭接，需要及時(shí)縫合和焊接長(zhǎng)時(shí)間外露的土工布。對(duì)于長(zhǎng)絲土工布，一般使用的連接方法為熱風(fēng)焊接，即將兩片布通過(guò)熱風(fēng)槍瞬間高溫加熱，當(dāng)加熱部分處于熔融狀態(tài)時(shí)，通過(guò)外力擠壓使其能夠牢牢的在一起粘合。如果熱粘連接在潮濕天氣下無(wú)法使用時(shí)，需要通過(guò)縫紉機(jī)進(jìn)行雙線縫合連接，所使用縫合線要具有防化學(xué)紫外線的功能，施工人員需要連續(xù)進(jìn)行縫合，不得出現(xiàn)點(diǎn)縫。在重疊以前要控制土工布的重疊在140mm以上。如果有“漏針”現(xiàn)象出現(xiàn)在縫好的土工布上，需要重新進(jìn)行縫接。在安裝完成后采取有效措施防止土工布內(nèi)進(jìn)入土壤、顆粒物質(zhì)或外來(lái)物質(zhì)。要將縫合寬度控制在10cm以上，熱風(fēng)焊接時(shí)將其最小寬度控制在20cm左右。要使用與土工布質(zhì)量一樣的縫合線進(jìn)行縫接，所選用的縫合線要具有較強(qiáng)的紫外光照射能力和較強(qiáng)的抗化學(xué)破壞能力。

2.1.3 土工布鋪設(shè)工藝。一是檢查基層，對(duì)基層的堅(jiān)實(shí)度和平整度進(jìn)行全面檢查，一旦發(fā)現(xiàn)異物需要妥善處理；二是試鋪，按照實(shí)際情況對(duì)土工布尺寸進(jìn)行確定，試鋪在裁剪尺寸符合要求后進(jìn)行；三是對(duì)寬度進(jìn)行檢查確保搭接位置的松緊度和平整度；四是定位，將兩幅土工布的搭接部位通過(guò)熱風(fēng)槍進(jìn)行粘接，要控制適當(dāng)?shù)恼辰狱c(diǎn)間距；五是要均勻平直縫合搭接部位，及時(shí)補(bǔ)修不符合要求的情況。

2.2 土工格柵施工

2.2.1 土工格柵的作用。土工格柵具有較大的抗拉強(qiáng)度，能使路堤的穩(wěn)定性大幅增加；格柵網(wǎng)眼的存在對(duì)土的橫向移動(dòng)產(chǎn)生一定的制約作用，嵌鎖作用隨之形成，有效提升土體的抗剪能力；路面的負(fù)荷通過(guò)土工格柵所具有的的剛度得到擴(kuò)散，從而使地基的承載力進(jìn)一步提高。

2.2.2 鋪設(shè)土工格柵。本次施工采用的是鋼塑復(fù)合土工格柵，將土工格柵鋪設(shè)在底層：在處理完軟基填土以前將土工格柵鋪設(shè)在砂墊層上面；在鋪設(shè)路基過(guò)程中，需要先將50cm的墊層鋪設(shè)在樁基頂面并進(jìn)行壓實(shí)，隨后將鋼塑復(fù)合土工格柵鋪設(shè)在上面，要將一層雙向土工格柵鋪設(shè)在不同軟基的交接處；部分路段施工時(shí)，需要將邊坡的開挖寬度控制在1.2—1.6m的范圍內(nèi)，臺(tái)階高度控制在1m，將一層鋼塑復(fù)-預(yù)埋鋼筋上固定鋼塑土工格柵；在鋪設(shè)填挖交界處或陡坡路堤時(shí)，需要將臺(tái)階開挖在填挖交界路基過(guò)渡段，將臺(tái)階寬度控制在1.5m，坡度大于1:2.5，隨后的分層壓實(shí)可以通過(guò)換填中粗砂完成，壓實(shí)厚度在1m以上時(shí)，將6m長(zhǎng)的土工格柵鋪設(shè)在上面，然后在路床底挖方處填砂，將10m長(zhǎng)的土工格柵鋪設(shè)在填方處，隨后在第一層土工格柵上填80cm河砂后在將第二層土工格柵鋪設(shè)上面，施工人員要沿縱向在相互平行的水平面上對(duì)土工格柵進(jìn)行分層鋪設(shè)，將相鄰兩幅土工格柵的搭接寬度控制在15cm以上且25cm以下，上下層搭接要錯(cuò)開。

鋪設(shè)土工格柵時(shí)，要將2m以上的錨固長(zhǎng)度預(yù)留在路堤兩側(cè)，沿路堤橫向鋪設(shè)土工格柵。施工時(shí)沿路基縱向鋪設(shè)銜接部的土工格柵。要將土工格柵受力方向預(yù)留30cm以上的搭接長(zhǎng)度，非受力方向預(yù)留10cm以上的搭接長(zhǎng)度。施工時(shí)要通過(guò)“U型釘”來(lái)固定土工格柵，間距控制在2m，布置形狀為正三角形。采用φ8鋼筋制作“U型釘”，其寬度在3cm左右，長(zhǎng)度必須大于40cm。在鋪設(shè)完土工格柵以后，需要對(duì)路基進(jìn)行填料。為了避免土工格柵受車輛碾壓出現(xiàn)破壞，填筑土方時(shí)可以通過(guò)滾填的方式進(jìn)行。土方填筑時(shí)，將松鋪厚度控制在30cm，隨后推平進(jìn)行碾壓，在路基土方壓實(shí)過(guò)程中，填筑碾壓需要滿足施工要求。在完成土方填筑碾壓后，對(duì)上層土工格柵進(jìn)行鋪設(shè)，上層鋪設(shè)與底層的鋪設(shè)基本一樣，寬度必須等同于填土層頂寬度。

2.2.3 土工格柵質(zhì)量控制。不允許有碎石塊等堅(jiān)硬凸出物出現(xiàn)在鋪設(shè)土工格柵的土層表面，將φ6cm以上的填料鋪設(shè)在距土工格柵8cm內(nèi)的路基；要牢固搭接土工格柵，確保疊合搭接長(zhǎng)度大于15cm；采用綁扎錨固法連接土工格柵，確保其整體性；采用輕型推土機(jī)推進(jìn)格柵上的第一層填土，不允許行駛在格柵上。

2.3 土工膜施工

2.3.1 鋪設(shè)土工膜。在裁剪HDPE膜以前，需要對(duì)其尺寸準(zhǔn)確丈量裁剪，并逐片編號(hào)未按要求尺寸裁剪的，在專用表格中詳細(xì)記錄。在對(duì)HDPE土工膜進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)要確保有較少的焊縫，原材料在保證質(zhì)量的前提下盡量節(jié)約。土工膜之間的接縫的搭接寬度在10cm以上。

2.3.2 焊接土工膜。焊接前要將焊縫處雜物沖凈，開始焊接前要進(jìn)行試焊，將溫度、壓力和速度調(diào)整好。焊接時(shí)若出現(xiàn)焊接膜長(zhǎng)度不夠，需要長(zhǎng)向拼接，先焊好橫向焊縫，在對(duì)縱縫進(jìn)行焊接，橫向焊縫間距控制在50cm，而且成T字型，不允許交叉；當(dāng)施工溫度在5℃以下時(shí)需要停止施工，并在焊接前預(yù)熱焊機(jī)。

2.3.3 錨固HDPE膜。施工時(shí)一般通過(guò)溝槽錨固法進(jìn)行錨固，需要根據(jù)HDPE土工膜的受力情況和使用條件錨固溝槽，其錨固溝槽寬度要大于1m，深度在0.8m以上。

2.4 透水軟管施工

為了使?jié)B入臺(tái)背路基的水排除路面，需要將兩根φ 80mm的透水軟管并排設(shè)置在坐板式橋臺(tái)臺(tái)背后，要用透水土工布包裹軟管外表，在路基的邊坡表面設(shè)置出水口。在透水管鋪設(shè)以前需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，將場(chǎng)地雜物清理干凈，防止水管被刺破或損傷，要采用不綁扎法聯(lián)接透水管，將土工布相互覆蓋在接頭處，回填施工要在鋪設(shè)48h以內(nèi)完成，不允許機(jī)械碾壓軟水管。

3 結(jié)語(yǔ)

土工合成材料作為一種新型的筑路材料，以特有的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用到公路施工中，具有較低的投入成本、較高的拉伸強(qiáng)度、較好的延伸性以及便捷的施工方式等特點(diǎn)，不但能夠增強(qiáng)地基的承載能力，而且能夠提高公路的穩(wěn)定性和安全性，在公路工程中發(fā)揮著不可忽視的作用。

［1］宋麗.土工格柵處理軟基施工［J］.內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸，2011（1）:35-36.

Analysis on Application of Construction Technology of Highway Geosynthetics

Wu Sen Zhang Yanwei
(China National Highway Engineering Technology Co.,Ltd.Nanyang Henan 473000)

With the rapid economic and social development,highway construction develops rapidly,people have high?er demonds for the quality of highway engineering.The application of geosynthetics in highway construction can fur?ther strengthen soil.Combined with the specific engineering case,the paper focuses on the analysis of the construc?tion technology of geosynthetics,hoping to provide reference for the relevant aspects.

Highway Engineering;geosynthetics;construction technology

U414

A

1003-5168（2016）12-0068-02

2016-11-28

吳森（1987-），男，本科，研究方向：公路施工。