胡 靖 东

(山西宏厦建筑工程有限公司，山西 阳泉 045000)

1 概述

敞开式蓄水池在含水率较高的粉质粘土地质条件下施工时，由于粘土的含水率达到90%以上，已近饱和状态，承载力极低。尤其池底施工时，施工机械和人员无法正常展开。需换填大量毛石提高地基承载力后，方可进行下一步施工。在池壁结构施工中，需浆砌片石(300 mm厚以上)加固池壁地基。而采用三向土工格栅加固蓄水池地基后，在池底可不回填毛石仅填少量碎石就可以进行下步施工。在池壁施工中，铺设三向土工格栅后，做完粘土保护层即可进行土工膜的施工，省去了浆砌片石基础层。通过工程实践本工艺简化了施工工序，节省了碎石和毛石等大量材料，取得了良好的经济和社会效益。

2 工艺原理

三向土工格栅是用高分子聚丙烯通过挤压、拉伸、成板、冲孔过程后，再在X向、Y向、Z方向拉伸，拉伸强度大，且与土体完全接触，与土体摩擦力大，从而实现了不同方向上防止水池土体流失和基底土质沉降。在池底连续两层土工格栅之间回填碎石等透水性材料并压实后，可提高地基承载力。本工艺池底碎石垫层厚度为600 mm，压实度为0.93，粘土保护层厚度为300 mm，压实度为0.90。在池壁填方区域内，土体还需分层压实,如图1所示。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

池底工艺流程:清理基层→第一层土工格栅铺设→搭接、绑扎、固定→摊铺第一层碎石垫层→压实→检查→第二层土工格栅铺设→搭接、绑扎、固定→摊铺第二层碎石垫层→压实→检查。

3.2 操作要点

1)清理基层。

清除操作面上杂物后进行场地平整(平整度不大于15 mm)，池壁施工时应在土体夯填完成后进行。

2)底层土工格栅铺设。

洒石灰线标示出施工范围，搭接时采用聚乙烯绳(极限抗拉强度不小于100 kN/m)和U型钉连接使格栅连成整体，纵向相互搭接不小于300 mm，横向搭接宽度不小于500 mm，搭接部分采用聚乙烯绳呈“之”形穿绑，并用8 mm钢筋制作U型钉固定，每延米一个。

3)池底上层土工格栅铺设。

底层格栅施工合格后，铺设上层土工格栅，施工要求同2)。完成后及时铺设保护层，以防止格栅损坏。

4)压实。

填料厚度不大于600 mm时，采用轻型压实机械，厚度大于600 mm时，采用重型压实机械。格栅不铺设到边坡边缘，以防止削坡时格栅外露。碎石和粘土虚铺厚度不大于150 mm，池壁粘土保护层采用小型机械压实。

碾压由两侧向中间进行，并保证重叠1/2，接缝处做成阶梯型，控制碾压速率，保证压实遍数。

粘土保护层一般选用含水量在10%左右的粘性土，若土过湿要进行晾晒和掺入干性土，若含水量偏低，可以洒水湿润。分段回填时，交错处做成阶梯型，上下接槎距离不小于1.0 m。

5)检查。

碎石垫层采用灌砂法进行检测，每1 000 m2抽检3点，粘土层采用环刀法进行检测，1 000 m2一组，一组3个点。

6)注意事项。

保护层应在24 h内填筑，先填两边，后填中间。填料应卸在保护层上。所有机械不得在铺好的土工格栅上行走。施工中发现有折损、刺破、撕裂等损坏时，及时修补或更换。

4 质量控制

1)三向土工格栅、碎石均需做复检，合格后方可用于施工。

2)三向土工格栅采用整体冲孔拉伸型三向土工格栅，原材料为100%原生聚丙烯，每个方向拉伸模量不小于225 kN/m，炭黑含量大于2%。

3)根据给定的水准点，放出边桩和中桩，并做好标记，以控制回填厚度，要将基准点保护好，并定期对引测的水准点进行复测。

4)在运输过程中，采用适当的运输工具，避免格栅的损伤。施工中加强保护，防止污染和破坏。

5)铺设环境：气温大于5 ℃、风力小于4级、且无雨、雪。

6)质检员严格把关并做好记录，监理工程师确认后方可施工下道工序。

7)碎石含泥量不应大于5%，最大粒径不得大于60 mm，粘土含水量在10%左右。冬季施工时，冻土块体积不超过总填土体积的15%，且应分散，冻土块粒径不大于15 cm。

5 效益分析

在蓄水池池底施工中，可以不进行毛石换填，在铺设三向土工格栅、回填碎石后即可进行施工。在池壁施工中，可以将浆砌片石基础层省去，粘土回填完成后即可进行下道工序。以阳煤太化新材料园区调蓄水池为例，池底和池壁共节约费用137.9万元，缩短工期30 d。

6 结语

三向土工格栅加固蓄水池地基施工速度快，质量便于控制，可以节省大量材料，三向土工格栅实现了不同方向上防止水池土体的流失，提高了地基承载力，显著提升敞开式蓄水池的安全性和耐久性。其经济与社会效益十分明显。

[1] GB 50202—2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[2] GB/T 50290—2014,土工合成材料应用技术规范[S].

[3] SL/T 225—98,水利水电工程土工合成材料应用技术规范[S].