浅谈土工合成材料在铁路路基加固工程中的应用
周永强
(中铁十九局集团第三工程有限公司111000)
应用技术
M●I
[摘要]土工合成材料与软土路基填土相互作用，可以提高路堤稳定性，本文介绍了应用土工合成材料加固路基的施工技术，并重点强调了材料铺设、端
头锚固及接缝处理等工艺中需要注意的事项。
[关键词]土工合成材料路堤接缝锚固
中图分类号：TU52-62 文献标识码：A 文章编号：1009—914X(201i)20—0319一叭
1引言
土工合成材料是，由人工合成的聚合物形成的纤维制品的统称，将士工合
成材料至于铁路软土路基内部，可以起到加固和保护路堤的作用。工程中常
用的土工合成材料有土工织物、土工膜和土工网袋等。
2软土地基加固技术
2．1旋工方案的确定原则
土工合成材料加固软土地基主要有地基的加筋补强和加速排水固结两
种。地基加筋补强应该优先选用强度较高而且延伸率较小的机织土工织物或
土工格栅，加速地基排水固结应选用塑料排水带或袋装沙井。
采用土工合成材料加固软土地基，应当根据地基情况、路堤高度以及稳
定沉降、工期等方面的要求，确定相应的加固措施。当路堤高度大于设计临
界高度i．0m～2．Om，而且沉降不受控制时，可以采用土工合成材料加紧补强地
基，当路堤高度打于设计临界高度1．5～2．9倍，而且沉降受到控制时，可以采
用排水固结法或采用固结法与土工合成材料加筋补强综合加固。
2．2软土地基的加筋补强‘
采用土工合成材料加筋补强软土地基应沿路堤底部横向满铺，与沙石等
组成加筋垫层，满足约束地基侧向变形，平均分配基底应力，增强路堤抗滑稳定
性和提高地基承载力的要求。铺设层数一般不超过3层，垫层厚度一般也不
应低于40cm，含泥量不宜大于5％。
2．3软土地基的排水固结补强
塑料排水或袋装沙井平面布置可用正三角形或正四边形布置。当插入较
深，施工对地基的扰动较大时，地基固结度宜考虑涂抹和井阻作用的影响，在加
固地基表面铺设砂垫层，其厚度不宜小于40cm，沙料应选用中粗砂，含泥量也
不宜大于5％。
3土工合成材料加固软±地基麓工要点
3．1材料质量检查
土工合成材料在使用前应详细检查，如果有出场证明，可以抽样检查。检
查的内容主要包括材料的厚度、空隙的尺寸以及空隙的分布，土工材料的抗
拉强度，土工材料的抗撕裂能力和抗项破能力，另外还应土工材料的蠕度检
查、摩擦系数检查、透水性能以及耐久性等方面的检查。以确保土工合成
材料严格符合质量要求。
3．2铺设要点
铺设土工合成材料前应平整砂垫层，铺设时
不得褶皱和破损，铺好后应及
时填沙覆盖。土工合成材料铺好以后须按照设计要求铺回折段砂，并用刮板
整平，逐幅回折叠头，并用砂压住。上面的砂垫层，应采用人工或轻型机械运
沙进场，散铺平整，而且不宜直接压实，等上部覆盖填土后在进行压实。第一
层填料压实应从两边向中间进行，循序渐进，只有当土工合成材料上的填料和
压实层厚度大于0．6m后才能采用重型机械压实。
应用土工合成材料的铁路路基工程，其施工除了应遵守一般的有关常规施
工程序和规定外，还应着重考虑由于铺设土工合成材料而带来的施工特别要
求：在铺设土工合成材料之前，应先对地基表面进行整平，以利于排水：清楚软
土土层上的硬物、铁刺、木桩以及容易划破土工合成材料的其他碎石等，以
防止在土工合成材料在承受荷载之后，出现撕破或者项破等情况。并保证按
设计断面及质量要求施工，施工过程中随时注意现场检测。
土工合成材料的铺设施工随着工程应用和具体条件的不同可能使用各种
各样的施工方法和机械，但任何情况下都应该注意土工合成材料的有效性与施
工方法的适用性，必须精心施工，确保软土地基经过处理后有足够的强度和稳
定性。
在铺设过程中，必须保证织物拉平，使其紧贴软土地基表面，达到均匀平整
的标准，并使其连续，不得出现扭曲、褶皱、重叠等现象。需要特别注意的
是，摊铺时一定要保持材料松紧适度，避免因超拉导致土工合成材料破坏，对于
摊铺的起始位置，应压紧，以防施工过程中挪动。
3．3端头锚固
铺设土工合成材料时，应注意端头的位置和锚固。土工合成材料用于加
固补强时，端部的锚固对应力、变形和路基的稳定性都有影响，因此，端头的
锚固必须精心处理。在护坡坡顶可将土工合成材料的末端绕在管子上，埋设
于顶破的沟槽中，以防聚合材料下落。一般堆石路堤的砾石滤水层延伸至坡
脚块石护面之内，而纤维反滤层确应在护坡块石之内终止。避免因坡脚产生
冲刷，纤维延伸至块石护面之外，在水流的作用下，导致坡脚出现坑槽。保证
土工合成材料铺设过程中的整体性，不允许中间间断。如果间断，应注意材料
的连接，以防路基在运营过程中两侧产生不均匀沉降，导致路堤坍圮。
3．4接缝处理
土工合成材料的铺设长度和宽度，应稍大于软土地基的长度和宽度，当其
尺寸不足时，可与另一土工合成材料连接。通常采用的连接方式有搭接、缝
接、U形钉连接、粘结或焊接等，其中以搭接法和缝接法应用较多，接缝总
体质量要求不漏缝、不断线。采用搭接法时，
土工材料的搭接长度必须足够
长，随路基受力和地基地质条件变化，通常为60cm～90cm。防护工程中，水中
不规则铺设，或块石的重量和体积增大，搭接长度也应随之增加，护坡工程中，
上坡段的土工合成材料应搭接在下坡段土工合成材料之上，施工中应尽量避免
将搭接部位留设在受力部位。
土工织物幅与幅之间采用搭接法进行纵向连接时，其搭接宽度宜为0．
3皿～0．5m，土工栅格可以不设搭接，采用密贴排放的方法。土工合成材料受力
方向连接应采用可靠的措施，连接强度应不低于设计容许强度。铺设多层土
工材料时，其上下层接缝应交替错开，错开距离不应小于0．5m。
土工合成材料的连接也可以采用缝接法。采用尼龙线将土工合成材料缝
接，接缝形式有对面缝合折叠缝两种。采用缝接法，接缝处的强度可以达到完
整部位的80％，工程性能良好，能满足工程要求，工程中应用的比较普遍．如
果采用折叠式接缝形式，并采用两道缝合线，其强度还可以提高。
现场施工中，如果土工合成材料有破损，应先将破损部位补好在进行铺设。
铺设过程中，应避免合成材料被火种烧蚀，还应避免长时间暴晒。铺设完毕
后，及时回填水稳定性材料。土工合成材料的保存应避免高温，以防在空气中
老化。
3．5路基土回填
在土工合成材料上回填路基土时，应均匀摊铺，以免材料变形，为了避免修
筑的路堤不受水的侵害，应保证排水不受阻，可采用设置排水沟的方式，沟深
50cm～60cm，截面宽度80cm～lOOcm。在土工合成材料适当的高度内回填水
稳定性良好的土石材料，回填高度一般不低于50am。而且对机械作业也有了
利。在回填过程中，堆土高度不宣超过1．0m，防止因载力不足导致局部沉降。
首层回填土应采用轻型机械压实，当土层后度超过60cm时，才可动用重型机
械。
结语
在路基加固工程中，利用土工合成材料对软土路基的侧向约束力效应，限
制软土路堤填土的侧向变形，均化地基应力分布，从而实现减小地基土的不均
匀沉降，提高土坡的稳定性的目的，保证铁路运输的安全运行。