重载铁路双向土工格栅加固路堤边坡施工技术研究

重载铁路双向土工格栅加固路堤边坡施工技术研究OnBidirectionalGeogridReinforcementEmbankmentSlopeConstructionTechnologyofHeavyHaulRailway邢超XINGChao(中铁二-一局一公司,乌鲁木齐830011)(ChinaRailway21stBureauGroupthelrdEngineeringCo.,Ltd.,Urumqi830011,China)摘要院木文以山西中南部铁路通道DK597+600-汤台K12+100段双向土工格栅加固路堤边坡施工为例，具体介绍了路堤边坡土工格栅防护加固机理、施工工艺和质量控制等措施。Abstract:ThispapertakesthebidirectionalgeogridreinforcementembankmentslopeconstructioninDK597+600-K12+100sectionofcentralandsouthernShanxirailwaycorridorasexample,introducestheembankmentslopebidirectionalgeogridreinforcementmechanism,constructiontechnology,qualitycontrolandothermeasures・关键词院重载铁路；双向土工格栅；加固技术Keywords:heavyhaulrailway；bidirectionalgeogrid；reinforcementtechnology中图分类号院U415.6文献标识码院A文章编号院1006-4311(2014)18-0115-021概述有关资料显示，我国的铁路营业里程在2020年将达到10伊104,—些主要的繁忙线将会实现客货分线，复线率和电气率都将达到50%。我国铁路将实现客货分运，建成用于运载大宗散货的总重大、轴重大的列车、货车行驶、行车密度和运量特大的铁路。总重可达1耀2万吨，轴重大可达30吨，行车密度大可达1万吨千米/千米。运输的大宗散货主要为煤炭、矿石、散粮等。重载铁路路基边坡是保证路基结构稳定的关键，必须高度重载铁路路基边坡的稳定性。重载铁路路基边坡分填方地段路堤边坡和挖方地段的路堑边坡两种。路堤和路堑边坡在施工完成后，会把全部的坡面暴露在空气里，受着各种自然因素的反复干湿、冻融、冲刷和风蚀等作用。就会在其内外发牛很多的变化，形成一些路 基病害，如果不及时的把这些病害治理下去，很可能导致路基坍塌，影响路基的稳定性。针对这种情况，通常都会对路基边坡采取加固防护措施，但如果是重载铁路路基，一般都会采取土工结合材料作为路堤边坡防护材料的方式。一般来说，双向土工格栅都是黑色网状结构，它的网眼形状受纵、横抗拉强度的影响呈正方形或矩形。双向土工格栅是在传统材料的基础上创新出来的i种新型土木工程合成材料，它比单向土工格栅在很多方面都更具优势。与单项土工格栅相比，双向土工格栅的横向强度和纵向强度都很强，并且它的应用范围也更加的广泛，因为其具有强度高，耐蠕变，施工简单等优点。2路堤边坡双向土工格栅防护加固机理路堤土的自重是路堤的主要荷载，然后是填土的水平要想达到路堤边坡加固的B的，可以通过釆取必要的措施来把水平荷载承担下来，如此土工格栅和土体间的摩擦力和剪切阻力会增大，地基的侧向外推力可以通过受拉来平衡，如果对于地基表面来说，加筋路堤没有发生侧向位移，那么所有地基的外推力都由双向土工格栅承担下来了，路基只需要承担路堤的自重就可以了，其地基承载力一定会大大提升。3双向土工格栅的应用原理淤扩散荷载，减少不均匀沉降和最大沉降。于格栅的网眼作用。格栅能够和土体通过咬合作用相互传力，土质会夹挤在它的网格中，使填料在压实的过程中不发生滑移，大大提高填料的压实率。盂约束地基侧向位移。在荷载作用下，地基可以发生一些变化，这吋网面的摩阻力出现对土体的拉力，导致土体抗剪强度提高，无法形成完整的剪切滑动面，其结构的抗剪切能力会因此提升，进而有效的约束地基侧向位移。榆隔离土体拉力破坏区和地基剪切破坏区的贯通。采用土工格栅把土体拉力破坏区和地基剪切破坏区分隔开来,不仅可以有效的避免土体发生形变，减少由此造成的损失，还能够进一步的提升其整体性和稳定性。虞双向土工格栅可以在一定的吋间内承受很大的荷载作用，还能够有效的加快施工速度及减少工期。愚通过网格路基水分会渗透消散，路基稳定性会提升。 4山西中南部铁路通道路基边坡土工格栅防护施工实例4.1设计标准及施工要求4.1.1设计标准在山西中南部铁路通道工程建设中本局担ZNTJ-13标段DK597+600-汤台K12+100施工，路基工程中心最人填高19.42m,地表为黏性土，下伏灰岩，由于路基的稳定性和工后沉降量受材料的影响，材料的不同其表现形式也是不一样的，所以要想使路基施工符合相关标准，必须保证路基的沉降均匀和路基稳定性。为此应该有效加强路基边坡的稳定性，严格的按照相关的标准进行设计，同吋为了保证土工格栅布设的层位及土层的压实度，也应该制定相应的技术措施。路基两侧边坡平铺土工格栅，铺设宽度为3.0m,竖向间距为0.6m,从地面0.6m起每填筑0.6m路堤两侧边坡铺-层3m宽的土工格栅，直至基床表层下。格栅每幅纵向搭接长大于0.5m,上下层接缝错开大于3mo加固图如图2。土工格栅有以下技术要求：单位体积质量200g/m2,纵向最大拉力逸20KN/m,横向最大拉力逸20KN/m,抗拉力为20KN/m时伸长率臆10%；2%伸长率吋，纵、横向抗拉力为逸7.0KN/m,5%伸长率吋，纵、横向抗拉力逸14.0KN/m；幅度2.0m或4.0m。4.1.2施工要求淤保证层面的平整性。于按设计要求进行填压。盂应该使格栅外缘距边坡保持0.1m的距离，可以防止土工格栅外露。榆纵向搭接长度和上下层接缝长度都应该符合相关的标准。4.2施工工艺流程（如图3）4.3施工要点4.3.1施工准备淤测量放样：首先应该先把路基边线确定下来，然后留出合理的格栅保护宽度，制定好铺设边界，并用灰线标示出来。于材料准备：严格的按照相关设计要求和规范标准进行检验，仔细的检验土工格栅理论上是否达标，并U应该抽样检验其物理力学性能指标是否正常。盂材料存放：把确认合格的双向土工格栅按照要求放在料棚（库）内。榆工艺试验：首先计算出每层土工格栅的铺设标高及边坡横向铺设宽度，并把其填写在土工格栅铺设一览表 中。然后可以采取必要的措施来控制填土厚度，确定好填铺厚度和最佳含水量之后，再参考运水车的承载量和每层虚铺体积就把每层虚铺的用车数计算出来了。虞填料选择：填料i般是砂砾土，要求级配要好。愚平整场地：在准备施工前应该先把场地弄平整，不能让场地有任何的植物和杂物。4.3.2测量放样第一步是放出中心线，之后是找出当层土工格栅外缘距中心线的距离，然后是在格栅外侧打桩拉线，这条线就是外边线。4.3.3土工格栅铺设首先应该确定合适的范围，然后在这个范围的基层面上按照设计要求铺设土工格栅，必须保证土工格栅的安全性和稳定性。之后应该沿线路纵向拉紧铺设。铺设工作完成后，检查是否按照设计位置展平，确认完毕后进行固定。4.3.4填土为了有效的控制填铺厚度，应该以铺设一层60cm的土工格栅为标准制作一个有刻度的标尺，如此一来铺设效率一定会大大提升。通过分析有关数据，我们知道了填料车数，首先应该把其中的一半均匀的纵向倒到土工格栅上。然后用推土机铲土使土方完全的把土工格栅覆盖住，之后进行压实，最后把另一半材料填筑进去，用平地机终平，并用水准仪控制每层虚铺厚度，不平处人工找平。4.3.5碾压首先在选择碾压工具的时候需要考虑很多的因素，比如填料、路堤等，之后再决定哪个碾压机更适合，然后用合适的碾压机纵向碾压牛6遍，之后相关人员还要再用平地机刮去余量，并乂重新碾压遍，直到含水率不超过最佳含水率的2%o4.3.6检测压实系数K需要用灌砂法来进行检测，地基系数需要用K30承载板来进行检测。4.4质量控制要点淤不能使用超过15cm的填料，必须保证填料各项指标合格。于必须保证层面的标高是合理的，其场地是平整的。盂为了防止填土层过厚，应该把填土过程分成两次。榆不能使土工格栅出现褶皱的情况，搭接长度一定要合理。虞必须严格的依照相关的施工标准和规范进行各项施工。愚最好不要在雨天进行土工格栅施工，应尽量避免出现这样的情况。舆依照相关标准把整个土工 格栅施工记录下来，并做好检查工作。5结束语总之，通过对山西中南部铁路通道DK597+600-汤台K12+100段双向土工格栅加固路堤边坡施工进行分析可以发现，在路堤边坡采用土工格栅加固的方法具有操作简单、方便快捷、费用低等优点。采用这种方式，路基质量稳定，并且没有出现大量的路基沉淀，实践证明，该方式在当前客货分线、重载铁路的吋期具有广泛的推广应用价值。参考文献院⑴梁东海•季节性冻土区高路堤边坡的加固［A］冲国铁道学会铁道工程学会工程地质与路基专业委员会第二十三届年会论文集［CJ.2012.⑵华丽晶，伊佳•土工格栅加固人工填土路堤边坡及其效果分析［J］.四川建筑,2OO9(S1).［3］余巍伟，刘优平•土工格栅在竹城公路施工中的应用研究［J］.铁道建筑,2009(02).作者简介院邢超(1984-),男，河南安阳人，中铁二十一局一公司助理工程师，研究方向为铁路施工。