土工合成材料加固铁路膨胀土路堤施工技术.pdf

文章编号: 1004— 5716 (2001 )03— 15— 03 中图分类号:U 213. 1+ 1 文献标识码:B 土工合成材料加固铁路膨胀土路堤施工技术曹永和(中铁 20局工程经营处陕西咸阳 712000 ) 摘要:介绍用土工格栅、土工布、土工网垫在膨胀土路堤加固中的机理、施工方法、施工工艺及铺设质量控制。关键词:土工材料膨胀土路堤边坡加固施工技术 1999年 3月 1日颁布实施《铁路路基土工合成材料应用技术规范》〈TB 10118— 99〉以来,促进了土工合成材料应用技术的快速发展和推广应用。根据我局施工经验,用土工格栅分层铺设在边坡中能起加筋补强、防止浅层溜坍的作用;用土工网垫铺设于路堤边坡表面, 能起防止表水冲刷的作用,用复合土工膜铺于基床表层的垫层中,能在基床中起隔水防渗防止翻浆冒泥的作用。为此,膨胀土路堤本着预防为主的方针,在新建铁路工程中采用土工合成材料进行防护加固应是一项行之有效的施工措施。 1 土工合成材料的性能和机理 性能 1. 1. 1 土工格栅是用高分子材料在一定温控条件下做定向拉伸而成,其拉伸强度是塑料的 12倍以上,经有关单位、专家鉴定,具有“重量轻,变形小,使用寿命长,强度高”等特点。 1. 1. 2 二布一膜是由涤沦无纺土工布和聚乙烯(或聚***乙烯)土工薄膜经热熔粘合而成的复合土工膜,中间一层为聚乙烯(PE ) 或***乙烯(PVC )土工薄膜,上下为涤沦无纺土工布。二布一膜强度高,延伸性好,热稳定性能,蠕变性能优良、抗腐蚀性强等特点。 1. 1. 3 土工网垫是由丝条状合成材料经过一定的工艺处理,并在结点上相互熔合而成的孔隙很大的三维网状土工合成材料。具有质地疏松、柔性强、耐腐蚀、强度高、施工方便等特点。 加固机理 1. 2. 1 土工格栅与土体共同承受内、外荷载作用。利用格网与土接触面的摩擦作用,使土中的垂直应力和水平应力经土工格网面层水平扩散,转化为土工格网与土界面的剪应力,从而相应降低了土体受力,起到固结边坡土体、加筋补强和防止边坡浅层溜塌、塌滑的作用。 1. 2. 2 二布一膜铺设在基床表层,主要起隔离(隔水、隔浆、隔碴)、排水、反滤作用,也起着分散基床应力、减少路堤填筑后的不均匀沉降、有效提高基床刚度的作用。 1. 2. 3 土工网垫铺设于路堤边坡表面,能起先期保土和固定草种及防止表水冲刷、分解雨水集中的作用,土工网垫与植物根系、泥土牢固地结合在一起,可形成一层坚固的绿色保护层,防止雨水冲蚀、边坡溜坍和滑坡。 2 膨胀土路堤的常见病害 冲蚀表面土中微裂隙由于反复胀缩,逐渐发育,终使土块破碎成为细粒,遇雨冲刷呈现无数冲沟,危及边坡土体稳定。 翻浆冒泥路基顶部受外营力(气候、温度等)作用,多次膨胀变弱,再经水浸泡溶胀,强度骤减,受力后形成水囊,使道床下沉挤入土中泥浆上翻冒出引起轨道变形。 边坡溜坍与滑坡外营力作用,使边坡部分土体强度降低,遇雨骤减,产生局部或由路基面至坡脚的滑动,多由于施工中使用填料不当,压实不够或排水防护工作不善而引起。 路肩开裂坍沉由边坡溜坍或滑坡造成,裂缝一般位于距路肩边缘 1~ 2m 范围,或发展至更远处。根据膨胀土路堤的常见病害,可采用土工合成材料进行有效地防护加固。 3 施工方法和工艺流程用膨胀土填筑路堤:当边坡高度 5< H≤ 6m