加筋土技術在工程施工中的應用分析

文/宋軍強 山東建工集團 山東濟南 250001

加筋土技術在工程施工中的應用分析

文/宋軍強 山東建工集團 山東濟南 250001

加筋土技術最近幾年來在鐵路工程、公路工程以及建筑等各種工程得到了非常廣泛的應用，現階段，加筋土技術無論是在理論上還是施工實踐上都積累了豐富的經驗，隨著相關標準的出臺，這一技術也會擁有更加廣闊的發展前景。本文探討了加筋土技術的基本原理及其在工程施工中的實際施工應用。

加筋土技術；工程施工；應用措施

在國內來說，加筋土施工技術在建筑工程中已經得到了非常廣泛的應用，比如早在多年之前民用建筑內部就已經開始使用草筋墻壁，或者添加發絲等筋料來抹筑墻面，借助草繩以及柳條進行路堤的填筑；在河灘河岸選擇樹枝或者竹條等材料填入土中來起到加固目的。隨著上世紀八十年代開始，加筋土技術逐漸被應用于公路、水利、鐵路等工程建設中，也獲得了非常顯著的經濟效益與社會效益。

1 技術原理

加筋土技術指的是在土體內部添加加筋材料形成復合土，添加到土內的筋材借助于摩擦力可以將筋材的抗拉強度以及土體原本的抗拉強度融合起來，從而盡可能的提高土體的自身強度以及抗變形性；另外筋材埋入土體之內能夠擴散應力，增加土體模量，釋放拉應力，讓土體的穩定性得以提升。筋土之間相互作用的原理一般能夠分為下面兩種類型：第一是摩擦加筋，拉筋的工作比較像依靠筋帶將結構錨固定到土體之中，拉筋在穩定區內的長度指的是錨固段長度；第二種類型指的是準粘聚力原理，加筋土結構可以作為各向異性的復合材料，一般而言拉筋彈性模量能夠遠遠大于填土的彈性模量，通過拉筋以及內部填土的作用，外測強度一般有填土抗剪力、填土和拉筋的摩阻力以及拉筋抗拉力的共同作用，從而讓加筋土的強度得以有效增強。

2 筋材選擇

所以筋材的選擇通常來說取決于材料下列具體性能：應力應變關系以及其抗拉強度、長期荷載之下的變形性狀、和附近土體的相互作用即二者界面摩擦特性以及抗拔特性、受外部環境影響材料的抗老化性以及耐久性等。同時，在選擇筋材的過程中還應當充分結合工程施工的實際情況，充分考慮其可以承擔施工中受到的荷載的影響。

一般來說我們主要選擇的加筋材料是土工合成材料，包括了土工織物、土工格柵、土工格室以及條帶筋材等。土工織物又包含了有紡織物與無紡織物，是利用編織技術生產的能夠滲透的土工合成材料。土工格柵主要是由聚乙烯打孔、單向以及雙向拉伸擴孔而形成的，通常來說孔格尺寸大小為10mm到100mm，為圓形或橢圓形格柵。土工格室指的是菱形或者蜂窩網狀三維土工合成材料，其厚度通常為5cm到20cm，空格尺寸約為80mm到400mm，格內主要填充土砂或者碎石等材料。土工織物的抗拉強度相對較高，但是其耐久性不是很差，成本也比較高。土工格柵具備良好的柔韌性以及強度，其儒變較低，抗生化腐蝕性較強，施工過程中不容易造成材料受損，其施工成本也比較低，屬于土工合成材料中應用相對廣泛的一種類型。所以從上世紀九十年代開始，抗拉強度更高，變形率較小的土工格柵已經在很大程度上取代了土工織物而作為新型的加筋材料。

3 施工方法

工程施工過程中往往會遇到較陡的地形，填土較高，附近存在民居等情況，同時地基承載力與設計要求存在出入時，我們可以選擇加筋土技術予以解決。下面我們根據某工程實際情況探討加筋土技術在工程建設中的應用。

表層填土層按照斷面示意進行開挖線清除、夯實，在其上部鋪設大約30cm的砂土作為墊層，從而形成連續排水通道。

底層格柵以及土袋上必須填充一部分土，格柵另一頭使用張拉梁對前期進行固定，在固定的同時加入填土。筋材應按照規范標準鋪設填土，鋪土時必須要保證下層填料的平整度，防止填土中的雜物與筋材直接接觸。在填土過程中要保持筋材固定，避免格柵在作業時受到損傷。機械履帶與格柵的距離應當控制在15cm以上，其間為填土層，選擇反包格柵包住土袋再將其鋪設到填土上方，按照施工設計對加筋格柵進行鋪設。使用土工連接棒連接主加筋格柵以及反包格柵，利用張拉梁固定主加筋格柵，對主加筋格柵給予拉力，保證格柵之間連接的固定以及反包格柵緊繃。之后使用U型鋼筋固定格柵，固定完成后在其上鋪設填土，保證撤掉張拉梁后不存在格柵變形的問題，最后一道工序是將張拉梁從加筋格柵中去除。反復上述作業步驟直到填土作業滿足施工設計需求。

填方的壓實度在很大程度上影響到加筋陡坡路堤的正常建設施工，因此在進行填筑作業時應當嚴格按照《公路路基設計規范》等規范標識執行。

我們可在路基外側位置擺放1m土袋來保證陡坡路堤坡面邊緣土體能夠被有效的壓實，同時可在土袋與坡面間設置木板來保證其平整度，筋帶鋪設完成之后，在開展坡面綠化防護作業之前應當與加寬土袋同時移除。

坡面防護過程中，可使用反包綠化擋土袋，袋中加入一些有助于植被生長的土壤，在填充之前應當對填充土進行仔細檢查，防止其中包含石塊等其他雜物，可以在土袋內添加一些草種，讓其從袋中生長出來，或者可以從外部將土袋撕開合適的裂口進行插播。

陡坡路堤頂部設置排水槽，將路面聚集而來的地表水通過排水槽引入到排水溝中；同時利用內部填充卵石，由無紡土工布進行包裹的盲溝排出。施工作業正式開始之前必須要結合當地實際采取科學的排水措施，從而確保路堤的穩定性。

作業過程中應該對以下內容進行監測：如地表水平位移或者深層土體位移等。對路堤的穩定性進行監測應當根據實際情況選擇最不利斷面樁號，將沉降盤以及測斜管埋到路基橫斷面附近位置，以便于對路基水平或垂直位移實施檢測，從而及時獲取路堤的實際狀態。當填土土體側向位移情況趨于穩定之后才能夠停止進行監測工作。

采用加筋土施工技術，工程順利竣工之后，實際使用情況較好，坡面并未出現嚴重變形同時也獲得了很好的綠化效果。

4 結語

總之，在未來的工程建設施工過程中，我們應當在經濟上對比常規土石方填筑技術，明確界定經濟可行性的臨界點，以便于在未來大型工程建設中應用加筋土技術獲得更大的經濟效益；技術方面還應著重分析加筋土筑堤以及坡面防護技術在工程施工建設中的主要參數，建立完善相關施工技術規范并嚴格遵守執行。

[1]范寶慶.高速公路加筋土路堤施工技術探討[J].公路交通科技,2015,(9).

[2]劉濤.基于加筋土處理路橋過渡段施工技術的應用[J].科技與企業,2015,(17).

[3]張曉英,白蕊.加筋技術在公路工程施工中的應用分析[J].技術與市場,2015,(8).