皿圆 工程技术 土工格栅在软土路基处理中的应用研究 李明生 （北京中铁大都工程有限公司 北京 １ ０００７６） 摘要：目前，随着全国范围内修建高速公路和铁路的迅速火热，越来越多的路网建设在祖国各地，这对于一个幅员辽阔，地质复杂的国家 来说，面临越来越多的软土路基处理已经成为现实。本文依据浦（城）南（平）高速公路ｃ５标段实际的工程实倒，分析ＣＥ１３Ｉ土工格栅在处理 软土路基中的处理原则、方法和作用，得出ＣＥ１３１土工栅格对改善土体强度，减少沉降和提高路基稳定性方面起到明显作用，这对以后软 土路基施工处理具有一定程度上的借鉴意义。 关键词：土工格栅 软土路基 施工技术 中图分类号：ｕ４ｌ６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６ ７２—３７９１（２０１ ｏ）１ ０（ｂ）－００４８－－０２ １ ＣＥ１ ３１土工格栅概念及工作原理 基稳定性，针对本地段软土特点及施工期 土工格栅作为一种新型的特种土工合 限，提出合理的处理方案。并在处理过程中 成材料，在２Ｏ世纪８０年代末９Ｏ年代初，我国 使用ＣＥ１３１土工栅格加固土体。土工格栅施 在吸取国外先进的生产施工经验的基础 工工艺如下。 上，开始逐渐广泛应用。ＣＥ１ ３ｌ土工格栅是 第一步：施工准备阶段。按设计要求放 软土路基处理的主要材料，它是一种高分 路基边线，确定软基范围，并进行场地清 子材料经热熔先挤出后拉伸等新工艺生产 理。 而成的新型土工聚合物加筋材料。工作原 第二步：在软基与路堤填料之间设置 理如下。 砂砾垫层，这样可以使填土荷载均匀作用 （１）土工格栅与土层之间一般通过摩擦 在软基上，并使地基中孔隙水排出，起到增 和咬合作用限制了土体的侧向变形，有利 加地表强度和加快软基固结的作用。 于增强了土体的抗剪强度和抗弯刚度，提 第三步：铺设土工材料阶段。具体内容 高了地基的承载力。 可分为。 （２）土工格栅与土层之间作用能够产生 （１）清除地表杂草及植物根茎按设计标 应力效应，通常在外力作用下，土工格栅的 高整平好下承层。 张力产生的拉力承担了部分土体的竖向和 （２）土工格栅铺设前应对进场的每批产 水平应力，减小了应力的过分集中而造成 品的性能进行检测，合格后方可使用。 土体塌滑变形。 （３）ＣＥ１ ３１格栅横向幅宽２．５ｍ，每卷纵 向长度３０ｍ，其纵向拉伸强度大于横向拉伸 ２工程概况 强度，铺设时使格栅强度较大的纵向垂直 浦南高速公路Ｃ５标段大部分位于福建 干线路方向。为保证格栅起到应有的效果， 省北部一个农田附近，经过细致的地质勘 铺设时应避免松弛，并使格网面密贴下承 查和钻探土质取样分析发现，本地段基本 层。 属于饱和性粘土，软土含水量高达４０％，此 （４）土工格栅联结。采用搭按时一般搭 种土层最小厚度为９ｍ，渗透系数较小，抗剪 按长度为０．３ｍ～０．９ｍ；采用缝接法时，缝接 强度低，地基承载力为２０ｋＰａ～５０ｋＰａ，且分 宽度一般为０．１ｍ；采用粘结法时，粘结宽度 布不均。根据以上地质条件，按照原设计方 为０．１ｍ。 案不能满足路基设计要求。为了避免路基 第四步：填土阶段。土工材料摊铺到位 产生长期的不均匀沉降，保证本路段的路 后应及时覆盖填土，填料分层摊铺，分层碾 表１ 观测截止日期断面各点位移沉降汇总表 断面 测量桩号 观测日期 沉降量（ａｒｍ） 备注 Ｋｌ～ｌ ２ｏｏ９．５ ２０ｌ０．５ １５．０５ 前期观 断面一 Ｋ１－－２ ２０ｏ９．５ ２０ｌ０．５ １４．８３ 测每天 Ｋ１～３ ２００９．５－２０１０．５ １４．５２ 一次，中 Ｋ２～ｌ ２（）０９．５ ２０ｌ０．５ ｌ８．０９ 期观测 断面二 Ｋ２—２ ２０ｏ９．５－２０１０．５ ２０．０ｌ 一周两 Ｋ２—３ ２０ｏ９．５－２０１０．５ ｌ９．５４ 次，后期 Ｋ３ｌ ２ｏｏ９．５－２０１０．５ ｌ７．５６ 观测一 断面三 Ｋ３～２ ２０ｏ９．５ ２Ｏｌ０．５ ｌ８．５２ 周一次。 Ｋ３～３ ２００９．５－２０１０．５ ｌ９．０４ Ｋ４一ｌ ２（）ｏ９．５—２０ｌＯ．５ ２０．Ｏｌ 断面四 Ｋ４～２ ２００９．５－２０１０．５ １９．８８ Ｋ４—３ ２ｏｏ９．５ ２０ｌＯ．５ ｌ８．９０ ４８ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ｔＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 压，所选路路堤填料及压实度等必须符合 规范要求。 第五步：沉降与稳定观测。本标段采用 路线纵向每隔ｌ００ｍ设置一个观测断面布置 观测点，共设四个断面。用全站仪测量各边 桩坐标从而计算位移量，用水准仪测量高 程以观测地表隆起量。观测周期按每填筑 一层观测一次。如果两次填筑间隔时间较 长，每２～３天观测一次，并及时整理，汇总 观测结果。 第六步：质量控制。栅格下面承平层应 确保表面应力求平整，避免出现碎、块石等 坚硬凸出物，并严格控制土工材料层８０毫 米范围内的路堤填料，使其最大粒径小于 ｄ０ｍｍ。在施工过程中应保证土工材料的完 整度，以确保程质量，一旦发现有破损、撕 裂等情况应立即修补或更换。 土工材料摊铺后应及时填料，避免因 其受到过长时间的暴晒而带来的损坏，通 常情况下，时间间隔最好保持在４８小时以 内。 ３施工过程中注意事项 （１）软基处理完成，在施工两侧坡脚构 造物时，应注意加强对土工格栅及砂砾垫 层的保护，尽量不要让其受损。 （２）在摊铺砂砾垫层时，要避免运料车 直接在固定好的土工格栅上碾压，否则可 能会使格栅产生推移作用，降低实际使用 效果。 （３）为提高填方地段边坡稳定性，在填 土过程中分层铺设土工格栅也是一种有效 的加固路基边坡的方法。 （４）根据对软基的常见病害和破坏机理 产生方式的分析，可以知道横向产生失稳 滑动的概率远大于纵向，因此采用单向拉 伸和双向拉伸不同性能的两类土工格栅结 合效果更好。 ４处理结果分析 在用土工栅格处理软土路基后，观测 一年的沉降汇总表如下。 从表１中可以看出，软土路基在经过 （下转５０页） ｉｊ｛圆数。 — ｉ 。 。 。。 。 ．。 机械控制质量评估，然后反复调整扣分权 工程技术 二项为隶属于子系统ｊ的所有下层各子系 统的扣分总和（对于最底层的系统来说，该 的各子系统为对象，各子系统的扣分置于 机械控制质量评估，当上述内容有一项发 作人员，让这三组操作人员分别进行空中 生严重错误时，应酌情减少该次考核的分 重，直至使得最终的三组考试成绩符合客 项为零；如果该项不为零，则继续以这一项 在扣分权重的确定过程中，两种方法 上式的左方，继续运用上式进行计算，直到 虽然上述空中机械控制质量评估指标 观情况、区分度较好、基本满足要求为止。 遵循本身基本合理、基本涵盖各种情况，互 相独立的原则，但是上述质量评估指标并 应该结合起来使用，应以前一种理论分析 上式右端的第二项为零为止）。 不是一成不变的，当出现某种误操作并不 的方法为主，后一种方法为辅，从而建立一 违反以上空中机械控制质量评估指标时， 可以针对这种误操作再建立一种合适的空 中机械控制质量评估指标，同时对其它空 ３空中机械控制质量评估结果的确定 整套科学、客观、合理的扣分权重体系。 ４结语 本文对空中机械控制进行了过程分析 并对空中机械控制质量评估方法进行了研 中机械控制质量评估指标并没有什么影 响。 对复杂系统或过程求解的过程正好与 分解过程相反，该过程常称之为“综合”过 究。在实际工作中，应该对照空中机械控制 的质量评估标准进行训练，在进行训练或 ２．２扣分权重的确定 扣分权重的大小直接影响到最终的质 程。对操作人员的每次完成规定项目的操 者飞行后按照质量｝平估的方法可以进行质 作过程进行质量评估就是遵循综合的过 量评估，提高训练效率。 量评估结果。为保证空中机械控制质量评 程，首先对最底层的子系统或子过程进行 估结果能够科学客观地反映空中机械控制 评估，再根据上下层次与本层各系统或过 参考文献 的真实水平，并且具有较好的区分度。采用 程的相互关系进行评估，如此反复进行下 【ｌ】李昌平，杨越明，金文姬，等．空中机械 以下两种方法最终确定扣分权重。 去，直至整个过程结束，最终可得到对运行 师专业技术概论【Ｍ】．长春：吉林科学技 （１）根据误操作违反质量评估指标的程 人员操作的总评估。术出版社，２０００：３３５～３５０． 【Ｍ】．长沙：国防科技大学出版社，ｌ９９９： ３３５～３５Ｏ． 度和其危害性、影响程度大小来确定扣分 参加完所有空中机械控制训练科目的 ［２】谭跃进，陈英武，易进先．系统工程原理 权重。针对每一具体误操作，应该按照训练 人员在评估后获得的成绩可用下式进行计 大纲对这一过程相关指标的具体要求结合 算： 其违反质量评估指标的程度，再加上根据 当时飞机所处的环境，综合考虑飞机固有 性能，通过飞机驾驶学等相关理论进行研 Ｙ＝＞。 ・ｍ 其中，Ｙ为总的扣分；Ｙ 为各个分科目 扣分情况； ：为各个分科目空中机械师的 【３】张彦举．系统评价方法的比较研究【Ｄ】． 南京：河海大学硕士研究生学位论文， ２００５，３． 究，得出的危害性、影响程度的定性或定量 操作在整个宅中机械控制过程中所占的权 结果，运用有关权重理论，确定每种具体误 系数。 操作的扣分权重。 从各子系统或过程开始一直到最底层 （２）专家修改及实验确定法。对上面一 即采样周期（即四级子过程），每一个子系统 种方法难以确定的扣分权重可采用咨询专 的扣分情况可用以下一通用表达式来计 家和实验确定的方法进行修正和补充，其 算： 具体实施方法是：挑选符合要求的领域专 ＝家对有争议的误操作的扣分情况进行赋 权，与理论分析确定的扣分权重相互补充、 ∑ ＋∑ 一 ， 研 式中，Ｙ、表示第ｊ个子系统的扣分；右端 综合考虑确定一套初步完整的扣分权重体 计算式中的第一项为与子系统ｊ直接相关 系。再挑选具有代表性的好、中、差三组操 的各类操作扣分总和；右端计算式中的第 （２）可以避免路堤发生横纵向断裂或路 （上接４８页） ｃＥ１ ３１土工棚格施工处理后，各个点上的 堤偏移等现象，充分体现了土工格栅的作 位移沉降量不是很大，基本保持在一定允 许范围内。其主要原因是：土Ｔ格栅具有强 用 系数的评价方法［Ｃ】．第七界全国青年岩 土力学与工程学术研究论文集．北京： 地质与勘探编辑部，２００３． （３）土工栅格可以明显提高路基承载能 ［５１高大钊．软体地基理论与实践ｆＭ】．北 度高、韧性好、重量轻、耐腐蚀、吸温性小、 等优点，是一种理想的加筋材料。采用该加 固方法后，能够使软土路基具有固结速度 力，经测量，处理后的路基承载力达到 １３０ｋＰａ。 京：中国建筑工业出版社． ［６】林结海，李义东．浅谈水（泥）稳（定）碎石 基层质量监理【Ｊ】．安徽建筑，２００２． 【７】钱家欢，殷宗泽．土工原理与计算［Ｍ】． 北京：清华大学出版社，２００１． 【８】Ｌｅｒｏｕｅｆｌ Ｓ，Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｌａｙｓ． Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｓｐｅｃｔｓ，Ｊ． Ｇｅｏｔｅｃｈ．Ｇｅｏｅｎｖｉｒｏｎ．Ｅｎｇｒｇ，ＡＳＣＥ， 加快、承载能力高、整体稳定性强、处理后 参考文献 的路基沉降较小，整体稳定性较好，安全可 ［１】ＪＴＪ０ｌ７～９６，公路软土地基路堤设计与 靠。除此外，还具有增加流动能力，防止水 压积聚，消除集中冲蚀的作用。 施工技术规范【Ｓ】． 【２］孙钧，迟景魁，曹正康，等．新型土工材 料与工程整治【Ｍ】．北京：中国建筑出版 社，１９９８． 处理软土地基上的桥头跳车问题…．岩 ５结语 在沉降稳定周期内的地基沉降基本达到稳 定，路基沉降安全稳定满足设计要求，使路 基较大程度减少了不均匀沉降。 １９９６，１２２（７）：５３４～５４３． （１）软基路基经过土工栅格处理后，会 【３】田小革，应荣华，张起森．应用土工格栅 土工程学报，２０００，２２（６）：７４４～７４６． 【４】张得煊．塑料排水板工法中的粘土固结 ５０ 科技资讯ＳＯｌＥＮＯＥ＆ＴＥＯＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ