一种机场高边坡区域土工材料分层铺设组合加固方法与流程

本发明属于机场建筑工程中高边坡区域土工材料分层铺设技术领域，具体涉及一种机场高边坡区域土工材料分层铺设组合加固方法。

背景技术：

近年来，土工合成材料在高边坡施工中迅速发展，由于其施工方便、造价低廉、效果明显、技术可行等优点，在高速公路、铁路等重大工程的高填方工程中得到了广泛的推广应用，不乏成功案例。但采用三维排水板和土工材料组合铺设的技术在机场建设中应用还较少，且机场本身场道较宽，标准要求更高，能否满足要求或在使用中会存在什么问题，是值得进一步探讨研究的重要课题。

技术实现要素：

本发明为了解决高边坡机场稳定性面临的制约，尤其是西南地区高边坡机场稳定性的问题，提供了一种机场高边坡区域土工材料分层铺设组合加固方法。

本发明由如下技术方案实现的：一种机场高边坡区域土工材料分层铺设组合加固方法，步骤如下：

（1）地基处理：边坡区域原地基采用sddc碎石桩进行地基处理，若场地内机械无法平衡，先铺设50cm厚的垫层；

（2）土石方填筑：高填方边坡坡面采用坡率法多级放坡，分级设置马道平台，坡脚设置反压平台，保证高边坡稳定；

（3）分层铺设：在填筑体中马道内侧铺设五层土工材料，上两层和下两层均为钢塑土工格栅，中间一层采用高强度有纺土工布，马道平台往上1-2米的位置铺设两层矩形三维排水板；

（4）每层土工材料铺设间隔为50cm，采用石料填筑，振动碾压。

所述分层铺设五层土工材料的先后顺序从下往上具体为：底部第一层土工格栅、石料填筑碾压；第二层钢塑土工格栅、石料填筑碾压；第三层铺设一层三维排水板，三维排水板铺设间隔5米，垂直坡脚线设置；第四层铺设一层高强度的有坊土工布、石料填筑碾压；第五层铺设钢塑土工格栅、石料填筑碾压；第六层铺设一层三维排水板；第七层铺设钢塑土工格栅、石料填筑碾压。

所述边坡区域马道平台宽度跟填筑高度和边坡斜率相关，平台宽度l:1.5米≤l≤3米。边坡斜率越大，边坡平台宽度越大。填筑高度和斜率由设计单位提供，当边坡斜率为1：2时，垂直高度间隔10米设置一个马道平台，平台宽度2米；坡脚设置反压平台，坡脚反压平台斜率1：2.2，反压平台宽度10米。

所述五层土工材料每层间隔50cm；所述三维排水板呈梅形布置，相邻排水板上下错开布置，水平间距为2.5m，垂直间距为1m，铺设长度为30m。

所述土工格栅为聚乙烯钢塑土工格栅，土工格栅铺设长为20米；纵向标称抗拉强度≧100kn/m；标称抗拉强度下的延伸率≦3%。所述土工布为高强度有纺土工布，纵向极限抗拉强度≧100kn/m，横向极限抗拉强度≧100kn/m。所述三维排水板由矩形三维排水板粘结包裹土工布制成；外形尺寸为：200mm*50mm；中空尺寸为：70*20*2mm；技术参数为：重量≥1750g/m，孔隙率≥82%，抗压强度kpa即扁平率20%≥180。

铺设土工材料的土层表面平整，表面严禁有块、碎石坚硬凸出物，土工材料摊铺以后及时填筑填料，避免受到阳光过长时间的直接暴晒；间隔时间不超过48小时；

在平整压实的场地上，安装铺设的土工格栅其主要受力方向即纵向垂直于跑道方向，铺设平整，无皱折，张紧；幅与幅之间用u型钉绑扎搭接，每间隔1米绑扎一次；

有纺土工布纵向方向至于边坡坡向方向，铺设时拉紧，不得有褶皱、破损，搭接时叠合宽度不小于15cm；

三维排水板铺设时端接，相邻的土工网芯上的土工布沿着材料卷搭接；在三维排水板的横向端部每隔1m用钢管牢牢地固定在下面的土基中，纵向每隔10格打入一根定位土钉或木桩；

分层石料填筑时振动压路机碾压，固体体积率大于83%。

本发明所述方法适合如下类型机场：1、西南地区地下水系丰富，雨量充沛，通过借方回填形成的高填方人工边坡。

本发明通过采用矩形三维排水板、钢塑土工格栅、高强有纺土工布分层铺设，石料分层回填、分层碾压等一系列加固技术，增强了土体的整体性、连续性、排水性，从而保证高边坡区域的整体稳定性、安全性。

采用分层铺设、分层回填技术，通过调整边坡斜率、土工材料铺设范围和分层回填碾压的参数，对高边坡区域进行有效的加固，使得加固效果、排水效果均能满足设计要求，且具有快速、高效、安全和环保等特点。

通过调整边坡斜率、土工材料铺设面积和分层回填碾压的参数，通过有效的工程措施，原理上可以处理当前技术条件下任意高边坡机场的稳定性。

采用本发明所述工艺能够有效发挥三维排水板及时排水和土工格栅防护边坡的作用，迅速地排出边坡区域内的地下水，在高荷载下阻断毛细水，同时他还能起到隔离和地基加固作用，保证了高填方边坡的整体稳定，是高边坡加固目前比较成功的处理技术手段。

附图说明

图1为本发明所述工艺流程图；图2为分层示意图；图3为纵断面图。

具体实施方式

一种机场高边坡区域土工材料分层铺设组合加固方法，尤其适合如下类型机场：1、西南地区地下水系丰富，雨量充沛，通过借方回填形成的高填方人工边坡。

具体实施方法为：

1、根据填筑高度进行边坡斜率、马道宽度等参数设计；根据设计要求，兼顾地基承载力要求和弹性模量的要求，边坡区域原地基采用sddc碎石桩等处理手段对原地面进行处理，若场地内机械无法平衡，可先铺设50cm厚的垫层再进行地基处理。地基处理完成后进行试验检测，保证处理后地基承载力和弹性模量达到高填方人工地基对于原地基的要求。

高填方边坡坡面采用坡率法多级放坡，边坡区域马道平台宽度跟填筑高度和边坡斜率相关，平台宽度l:1.5米≤l≤3米。边坡斜率越大，边坡平台宽度越大。填筑高度和斜率由设计单位提供，当边坡斜率为1：2时，垂直高度间隔10米设置一个马道平台，平台宽度2米；坡脚设置反压平台，坡脚反压平台斜率1：2.2，反压平台宽度10米，保证高边坡稳定。

2、分层铺设：为保证机场高边坡自身稳定，减少变形，在填筑体中马道内侧铺设五层土工材料，上两层和下两层均为土工格栅，长20m，中间一层采用高强度有纺土工布，每层间隔50cm；为尽可能排除靠边坡侧填筑体内部水体，在马道平台往上1-2m的位置铺设两层矩形三维排水板，三维排水板铺设如图3纵断面图，呈梅形布置，相邻排水板上下错开布置，水平间距为2.5m，垂直间距为1m，铺设长度为30m；土工材料均采用人工铺设。

分层铺设五层土工材料的先后顺序从下往上具体为：底部第一层土工格栅、石料填筑碾压；第二层土工格栅、石料填筑碾压；第三层铺设一层三维排水板，三维排水板铺设间隔5米，垂直坡脚线设置；第四层铺设一层高强度的有坊土工布、石料填筑碾压；第五层铺设土工格栅、石料填筑碾压；第六层铺设一层三维排水板；第七层铺设土工格栅、石料填筑碾压。

3、分层回填：每层土工材料铺设间隔50cm，填筑均采用当地石料填筑，自卸汽车卸料，推土机整平，压路机振动碾压。

4、重复第3）步和第4）步，直至完成整个高填方边坡施工。

施工工艺流程如下：施工准备→测量、放线→铺设第一层土工格栅→石料填筑、碾压→铺设第二层土工格栅→石料填筑、碾压→铺设第一层三维排水板→铺设高强度有纺土工布→石料填筑、碾压→铺设第三层土工格栅→石料填筑、碾压→铺设第二层三维排水板→铺设第四层土工格栅→石料填筑、碾压。

施工方法：

1)把好材料关：定制三维排水板外形尺寸为：200mm*50mm；中空尺寸为：70*20*2mm；技术参数为：重量≥1750g/m，孔隙率≥82%，抗压强度kpa（扁平率20%）≥180。三维排水板由特有的三维排水板粘结包裹土工布制成。组合了土工布(反滤作用)和排水板(排水和保护作用)，提供完整的"反滤--排水--保护"功效。

土工格栅采用采用高强度的聚乙烯钢塑土工格栅，纵向标称抗拉强度≧100kn/m；标称抗拉强度下的延伸率≦3%。

土工布采用高强度有纺土工布，纵向极限抗拉强度≧100kn/m，横向极限抗拉强度≧100kn/m。

2）土工材料铺设和三维排水板铺设均采用人工铺设、人工搭接。

3）铺设土工材料的土层表面应平整，表面严禁有块、碎石等坚硬凸出物，土工材料摊铺以后应及时填筑填料，以避免其受到阳光过长时间的直接暴晒；间隔时间不宜超过48小时。

4）在平整压实的场地上，安装铺设的土工格栅其主要受力方向（纵向）应垂直于跑道方向，铺设要平整，无皱折，尽量张紧。幅与幅之间用u型钉绑扎搭接，每间隔1米绑扎一次。

5）有纺土工布铺设，材料的纵向方向至于边坡坡向方向，铺设时需拉紧，不得有褶皱、破损，搭接时叠合宽度不小于15cm。

6）三维排水板铺设时，搭接必须端接，相邻土工网芯上的土工布沿着材料卷搭接；在三维排水板的横向端部应每隔1m用钢管牢牢地固定在下面的土基中，纵向每隔10格打入一根定位土钉或木桩以保证其完全展开。

7）分层回填：采用自卸汽车运料、布料，推土机整平，振动压路机碾压，固体体积率要求大于83%。