[发明专利]土工格栅处理膨胀土渠道边坡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用单向或双向高密度聚乙烯(HDPE)土工格栅在膨胀土地区渠道边坡、渠底，以及膨胀土地区地基处理的一种加固技术，更具体地说它是一种土工格栅处理膨胀土渠道边坡的方法。

背景技术

土体加固技术早在公元前人类就已经开始应用，古罗马人曾用芦苇加固土体来修筑台伯河河堤；中国的万里长城、古埃及亚述古庙等古建筑，也都曾采用植物荆条等进行加固，以提高建筑的整体稳定性。直到近代，在中国还有采用稻草掺拌泥土搭成的“干打垒”住房，所以，将不同的工程材料配合使用，以提高构筑物的整体稳定性，是自古以来人类广泛使用的技术手段。

上世纪50年代前后，国外开始采用”土工合成材料”进行工程加固，截至到目前，土工合成材料已经大量的应用于工程建筑领域。所谓“土工合成材料”，根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》(修订本)中的定义为“应用于土木工程的合成材料产品的总称”。工程中常用的土工合成材料产品有：土工织物、土工膜、土工格栅、土工复合加筋带、土工网以及土工格室等等。其中，土工格栅是一种用途广泛且施工便利、加固效果好的加筋材料，在我国的公路、铁路等部门中已大量采用土工格栅加固地基。

土工格栅作为加筋材料主要应用于填筑土层，一般在边坡挡墙、路基填土中分层铺设运用。根据其受力特点，土工格栅分为单向和双向两种型式。

土工格栅根据筋材的材质又可以划分为PE、PP、HDPE(聚乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯)等，此外，还有经编土工格栅、玻纤土工格栅、钢塑土工格栅等。土工格栅主要在土体中起加筋和约束固体颗粒相对移动的作用，同时，它还会使筋材两侧的土中应力分布均匀，使其周围一定范围内的土体也受到“间接的加固”作用，增强土的整体性和刚度。

膨胀土是一种遇水膨胀、失水收缩的特殊土，对于水利工程而言，膨胀土地基是一种难以处理的、对工程运行影响极大的不良地层。在以往的水利工程中，对于膨胀土地区的渠道边坡通常采用换填粘性土或边坡支护的处理措施。前者，需要大量的非膨胀土料源，同时，还造成大量的征地、拆迁等工作；后者，往往结合放缓边坡等设计措施，从而增大工程占地和渠道规模。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土工格栅处理膨胀土渠道边坡的方法。这种由土工格栅与膨胀土共同组成的结构，既可以解决膨胀土边坡的稳定问题，同时，还可以合理的利用渠道开挖弃料，达到结构稳定、经济合理的目的。

本发明的目的是通过如下措施来达到的：土工格栅处理膨胀土渠道边坡的方法，其特征在于它依次包括如下步骤：

(1)清基：按照施工图要求开挖边坡，清除坡面及渠底浮土，要求基层平整度不超过±5cm，遇地表积水应提前进行抽排，并清挖被水浸泡后的软土，保证基坑清洁、干燥；

(2)放样：严格按照施工图放样，作好边桩、填土高度、格栅边线、边坡坡比控制；

(3)格栅铺设：土工格栅采用人工分层铺设，在坡面向上层包裹形成反包搭接，反包长度不小于100cm，相邻两块格栅之间为平接；格栅尾部与未开挖坡面形成顺坡面向上的延伸，延伸长度不小于30cm，尾部固定；格栅之间用连接棒搭接、格栅与土体之间用U型钢筋锚接。

(4)铺土和碾压施工：格栅铺土采用推土机进占进料，推土机粗平，再用人工精平，表面平整度不超过±5cm。

在上述技术方案中，所述的格栅铺设的具体施工步骤如下：

①首先在土工格栅和回填料碾压层底层铺设格栅材料，将格栅底部用U型钢筋固定于基层面；

②使用张拉梁将格栅自由端拽紧，并压上填土，填土用机械或人工堆放在拉紧后的格栅上面；

③采用超填50cm碾压，形成处理层，然后按照设计边坡削坡再反包，形成平整的坡面；

④压实至上层格栅标高后，将预留格栅反包到本层填土之上，与上层格栅用连接棒搭接；

⑤用通过格栅网孔而钩住格栅的张拉梁对主加筋格栅施加张拉力，绷紧格栅之间的连接并使其下结构面上的反包格栅绷紧；

⑥在保持张拉格栅的同时，用U型钢筋将本层格栅与下层土体锚接，以保证张拉设备移去后格栅不会回缩；

⑦重复以上施工步骤至顶层。

⑧顶层格栅埋在填土下面，保证填土可提供足够的约束力锚固格栅。

在上述技术方案中，所述土工格栅的材料要求为：

高密度聚乙烯(HDPE)单向或双向土工格栅；

抗拉强度：50～80kN/m；

延伸率：≤12％；

2％应变对应强度：≥10kN/m；

5％应变对应强度：≥24kN/m；