土工带加筋垫层地基的施工工艺和质量控制

苗平贵

1 加筋土技术的应用范畴和类型

加筋法是在土中加入条带、纤维或网格等抗拉材料，比如在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工聚合物或钢带、钢条、尼龙绳等，依靠这些材料及其与土的作用改善土的力学性能，从而提高土的强度和稳定性的方法。加筋技术的应用范围主要包括加筋支挡结构、加筋土堤坝、加筋承载结构以及坡原位加固强化及加筋垫层地基。

加筋法结构类型概括为加筋土结构、承载结构、原位加筋或锚固结构。其类型的选用要考虑多种因素，诸如地质和环境条件、结构特点和尺寸、美观、耐久性、可用的材料、经验、费用等，如何选定取决于具体的工程要求。

一般用于加筋土的筋材有非金属、金属及组合材料。非金属筋材以土工合成材料为主;金属筋材包括不锈钢、碳钢以及铅质金属等。组合材料由金属、非金属制成的构件如钢筋混凝土网格，竹筋混凝土格栅等。土工合成材料是岩土工程应用的合成材料的总称。各种土工合成材料产品基本上都是以人工合成的高分子聚合物为原料，产品性能也与原材料的性能密切相关。合成材料主要包括合成纤维、合成橡胶、合成树脂和塑料等高分子物质。高聚合物种类很多，常用作土工合成材料的基础材料或素材有聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚氨基甲酸酯等。土工合成材料分类可分为土工组织透水材料、土工膜不透水材料、特种土工合成材料、复合土工合成材料。目前作为加筋土筋材常用土工带。

2 加筋土工带的加固机理

土的强度特性是抗拉能力低，抗剪强度也有限。在土体中放置筋材，构成了土和筋材的复合体，当受外力作用时，将会产生体变，引起筋材与其周围土之间的相对位移趋势，但两种材料之界面上有摩擦阻力，限制了土的侧向位移，等于给土体施加了一个侧压力增量使土的强度和承载力均得到提高，从而起到对土的加固作用。

3 加筋土工带施工工艺

3.1 施工准备

作业准备:熟悉图纸，认真检查校对基坑尺寸、标高;编制施工方案，对现场操作人员进行施工技术、质量标准、安全操作等详细的培训、交底。施工前应将基坑内的杂物清理干净，平整基面、测定标高，使其符合设计要求。材料准备:严把材料关，施工前由有资质的检测部门对土工合成材料的物理性能(单位面积的质量、厚度、比重)、强度、延伸率以及石料等进行检验，其品种与性能应符合国家标准GB 50290土工合成材料应用技术规范。加筋复合砂石垫层材料要求加筋复合砂石垫层中使用的土工筋带，抗拉强度应大于14.77 kN/cm2，延伸率小于5%，且有良好的耐久性和抗腐蚀性。复合砂石垫层中使用的砂石应为天然级配砂卵石或中粗砂，要求级配良好，含泥量小于5%，且不得含有植物残体及垃圾等杂物。机具准备:水准仪、编织袋封口机、压路机、铁锹、铁锤、钢尺、剪刀等。

3.2 施工工艺

基坑开挖至设计标高后，首先检查清理垫层底，然后铺设一层石料(对于高灵敏土可铺一层砂石袋，袋与袋之间的缝隙采用毛砂灌缝)，分层碾压砂石垫层，并分别铺设土工筋带。

铺设砂卵石垫层时，应将其卵石界面上的棱角明显的颗粒剔除，并以毛砂平整均匀。当用机械卸料、摊铺时，土工筋带上要覆盖不小于200 mm土层，严禁施工机械在未覆盖填料的土工筋带上行驶。

砂卵石垫层铺设完毕，应用8 t压路机反复碾压密实，采用大容重法进行分层检测。最大容重不小于20.5 kN/m3～21.0 kN/m3。压实系数应达到0.96。

土工筋带避免被树根、坚硬物损伤，存放时，避免在阳光下长时间曝晒，受紫外线照射时间不应超过1 d。土工筋带铺设时应有一定的松紧度，平顺、拉紧、且铺设不得扭曲、褶皱、重叠，筋带铺设完毕即时定位或压重，端头处理应严格按设计图纸要求执行，端部回折不小于3.5 m，并用碎石袋压牢。搭接处、筋带端头回折重叠部分不小于1 m，纵、橫筋带交接处均以钉接法连接。

面层砂石铺设完毕，用12 t压路机反复碾压密实直到基底标高，并测定其复合垫层的密实度，压实系数要符合设计要求，砂石垫层的压实系数为0.94～0.96，灰土压实系数不小于0.94。

表1 土工合成材料地基质量检验标准

4 土工合成材料地基质量控制

施工前应对土工合成材料的物理性能(单位面积的质量、厚度、比重)、强度、延伸率以及土、砂石料等作检验。土工合成材料以100 m为一批，每批应抽查5%。

施工过程中应检查清基、回填料铺设厚度、平整度、土工合成材料与结构的连接状况等。施工结束后，应进行承载力检验。

土工合成材料地基质量检验标准应符合表1的规定。

5 结语

土工带地基垫层的厚度、宽度、稳定性分析，以及沉降变形计算等设计至关重要，但施工工艺、过程控制和验收更是关键。

［1］马玉静.加筋土挡墙的应用与发展［J］.山西建筑，2009，35(1):119-120.