专利名称：一种新型土工格栅的制作方法
技术领域：
本发明涉及软土地基工程处理中的土工格栅。
背景技术：
随着我国建设事业的飞速发展和土地资源的日益紧缺，选址于沿海、沿江、沿湖、湿 地或沼泽地的淤泥类软土地基的建设项目越来越多，围海造地项目也在迅速增加。利用沿 海、河、江边的高含水量厚层软土吹填造陆建造面积大于100万1112的工程场地也各处可见。 软土地基具有含水量高、强度低、压縮性大、透水性小的特点，需进行必要的处理后才能 满足强度、稳定性及工后沉降的要求。土工格栅作为一种高强度土工合成材料，具有抗腐 蚀及老化性能较好、与土颗粒间摩擦系数较大、连锁作用较强等特点，对软土地基具有较 好的加固效果，因而越来越广泛地应用于公路、港口、滩涂造地的软土地基处理中。
目前国内广泛使用的是高分子材料土工格栅，其性能和规格基本相同，是采用聚乙烯 等高分子化合物在一定温度条件下经过挤压而成。在沿海、沿江、沿湖、湿地或沼泽地的 软土地基处理过程中，土工格栅的使用场合大都靠近饮用水源地或地下水资源，采用有机 髙分子材料制成的土工格栅在适宜环境下会分解，造成对水资源的污染。随着目前软土地 基的大量开发，大量由高分子材料制成的土工格栅被埋入地下，造成对环境的不可逆污染。 在软土地基的处理过程中，高分子土工格栅本身柔软而不具刚度，不能马上进行吹、填砂 土，插竖向排水体等软土地基处理的后续工序，导致施工时间延长。且由于该材料是巻材， 不具刚度，且单位重量较大，难以直接放置在含水量极高的流塑状淤泥表面，对含水量极 高的软土地基难以适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型土工格栅，以解决现有技术中存在的上述问题。本发 明提供的新型土工格栅能快速进行软土地基处理的后续工序，节约施工时间，能用于高含 水量的流塑状软土地基处理，并且是一种环保无污染、成本低、来源广、具有良好的社会 效益和经济效益的新型土工格栅。
本发明提供的技术方案如下-
一种土工格栅，其特征在于所述土工格栅为竹条纵横交错形成的网格状编织体。
所述竹条的厚度为0.5cm-l.Ocm、宽度为1.8-2.5cm、长度为2.5 4.0m,所述网格状编织体上的网格横向长度为10cm-15cm,纵向长度为10cnT 15cm。 网格状编织体中形成的网格可以为长方形或正方形。
在选择竹条的厚度、宽度及竹编土工格栅的网格间距时，需综合考虑以下因素1) 软土地基结构复杂，多呈流塑状，施工并不好操作，因此应对土工格栅的单位重量有所控 制， 一般需控制在5kg/m'以内为最佳，这有利于保障施工安全和速度；2)在不超重的同 时尽量使竹编土工格栅的面积最大，形成大面积的网格状整体；3)要考虑竹编土工格栅 的运输问题，不宜超长超宽。
在沿海、沿江、沿湖、湿地或沼泽地的软土地基处理过程中，将竹编土工格栅以人工 或机械方式铺设于淤泥层表面,单体土工格栅之间用铁丝或其他捆绑件连接形成覆盖于淤 泥层上的大面积刚柔性结构体;然后在其上铺设一层土工织物后吹填或堆填砂类土或开山 土后施行软土地基处理的后续工序。或者可采用先在软土地基上铺设一层土工织物，而后 在其上铺设土工格栅的方式。
以竹条加工形成的土工格栅替代传统由聚乙烯等高分子材料制成的土工格栅，在软 土地基处理过程中埋入地下时不会对饮用水源地或地下水资源造成污染，是一种环保材 料。竹编土工格栅为具一定刚性的半柔性体，利用其具有一定结构强度的特征可利用人工 及小型机械设备马上进行吹、填砂土，插竖向排水体等后续工序。竹编土工格栅单位重量 不超过5kg/m'，且刚度较强，可以用于呈流塑状软土地基的处理，特别适用于呈流塑状 厚层软土地基的处理。
软土地基经过处理后，竹编土工格栅与上下土层浑然成一体，并成为淤泥土层的刚 柔性顶板，吹填土层的刚柔性底板，形成即可对压应力进行应力调整，又可对压应力进行 应力扩散的特殊土竹混合体。竹编土工格栅具有很高的柔韧度和抗压性，能最大程度的承 受压力和张力，在软土地基中加进竹编土工格栅就犹如在混凝土中加进钢筋，能提高软土 地基整体性及强度并使之更加牢固。竹编土工格栅还同时具备耐腐蚀、抗老化、与土颗粒 间摩擦系数大、连锁作用强等的特点，其强度和抗拉性都要大大优于传统的高分子化合物 土工格栅，符合软地基处理对加固材料的要求，与传统的高分子材料土工格栅相比，竹编 土工格栅的承载力有很大的提高，对上部荷载有较好的应力扩散效应，减小使用荷载下的
工后沉降和差异沉降。
据统计，每年仅福建和浙江地区需处理的软土地基就达到2000万1112以上。每IOO
万r^的软土地基处理大约需要使用约3000吨以上的高分子化合物土工格栅。每生产1 吨高分子材料土工格栅需消耗3吨多石油，且这种材料的生产和使用过程均会对大气臭氧层、水体等产生不同程度的破坏作用。而使用竹编土工格栅替代高分子材料土工格栅，将 大大减少石油的使用量，减少二氧化碳等温室气体的排放，有效缓解高分子材料产品在生 产和使用过程中对环境的危害作用，对我国节能减排这一战略目标的实现亦具有重要意 义。
传统高分子材料土工格栅的造价为30元/m2,竹编土工格栅的造价仅为15元/m2，可 以使每平米软土地基处理的材料成本节约50%以上，并最终大大降低软土地基处理的总 成本。
使用竹编土工格栅替代高分子材料土工格栅还可有效提髙对可再生资源的利用率。 竹子的分布范围很广，尤其是我国大部分南方省份的农村山区竹资源十分丰富，且竹编土 工格栅生产工艺简便，能有效节约成本，降低软土地基造价。竹编土工格栅的应用并形成 产业化，还可达到有效带动农村地区经济增长的目的，具有积极的社会效益。竹子自身繁 殖能力强，是一种快速再生的清洁能源。
网格状编织体上的竹条交错连接部可以通过栓接、粘接或直接用捆绑件捆绑进一步 固定，优选使用捆绑件或连接栓通过设置在其上的钻孔固定。本发明既可以在所有的竹条 交错连接部上设置钻孔，也可以仅在部分竹条交错连接部设置钻孔，如将位于每个网格一 条对角线两侧端点的竹条交错连接部上设置钻孔,而后用捆绑件或连接栓通过设置在其上 的钻孔固定，以节约生产成本和时间成本。上述结构的设置有利于提高土工格栅整体性， 并提升承载力。
在地基承载力要求较高的情况下，本发明还可将多个土工格栅使用捆绑件捆绑固定， 相互叠加形成多层土工格栅体。在将竹编土工格栅用于厚层软土地基处理过程中，由于竹 条本身的脆性，在承载较大重量的充填土时有可能发生断裂。而将竹编土工格栅相互叠加 形成多层土工格栅体以后，可以增强竹编土工格栅的抗拉性与整体强度，从而可提高填土 地基的承载力和应力扩散作用，使之可以用于深层软土地基的处理。所述捆绑件可采用铁 丝等不易被腐蚀的材料。
本发明还可在单层或多层竹编土工格栅的下方设置对称分布的浮力块。所述浮力块 可以是泡沫塑料。在使用土工格栅处理含水量极大、处于流塑状态的软土时，竹条本身的 比重难以使其放置在呈流塑状态的软土层表面，对于含水量极高的软土层难以使用。而在 竹编土工格栅的下方设置浮力块后，可以大大提高该土工格栅的浮力，使之可用于流塑状 软土地基的处理。对称设置的浮力块可以使竹编土工格栅在使用时保持平衡，使用更为方 便。浮力块可以直接粘结或以捆绑方式固定在竹编土工格栅下方。浮力块可以为长方体、正方体或其他形状。浮力块优选使用长80 100cm、宽10 12cm、高8 10cm的长方体。 单层或多层竹编土工格栅一字排开，用铁丝或捆绑件固定连接形成大面积结构体，可以用 于大面积软土地基的处理。
本发明的竹编土工格栅在处理含水量为40%以下的软土地基时，可以直接在其上铺 设上述竹编土工格栅；在处理含水量在40% 80%的软土地基时，需先铺设土工布，而 后再铺设竹编土工格栅；而在处理含水量在80%以上的软土地基时，需要先铺设下方设 置浮力块的竹编土工格栅，而后再铺设土工布。
本发明中所提及的软土可以是流塑状的吹填淤泥或者原状淤泥。 本发明还提供了一种竹编土工格栅的制造方法，包括以下步骤
a、 选择原竹予以分片；
b、 将竹片修平制成固定尺寸，同时去除竹内节部分，而后将其作防腐处理，干燥；
c、 按照固定尺寸对竹片进行有规则的钻孔；
d、 用铁丝或连接栓对竹片进行捆绑加工形成一定规格的整体。 本发明首次将竹编土工格栅引入软土地基处理工程领域。本发明以竹编土工格栅替
代传统由聚乙烯等高分子材料制成的土工格栅，竹编土工格栅为具一定刚性的半柔性体， 密度较小，单位重量约为5kg/m2，能用于高含水量的流塑状软土地基处理，设置浮力块竹 编土工格栅还可用于含水量极高的流塑状软土地基处理。利用竹编土工格栅具有一定结构 强度的特征可马上进行吹、填砂土，插竖向排水体等后续工序，大大节约了软土地基施工 时间。在软土地基处理过程中埋入地下的竹编土工格栅不会对饮用水源地或地下水资源造 成污染，是一种环保材料。竹编土工格栅还对吹填于其上的砂土层具有相当的强度和应力 调整性。
图1为竹编土工格栅的结构示意图2为添加浮力块的竹编土工格栅的结构示意图。
具体实施例方式
通过下面给出的本发明实施例可进一步了解本发明，但本发明的保护范围不限于此。 实施例l
实施例1参照图1所示， 一种竹编土工格栅，为横向竹条和纵向竹条纵横交错形成的 网格状编织体，横向竹条1的厚度为0.5cm、宽1.8cm、长度为4m，纵向竹条2的厚度为 0.5cm、宽1.8cm、长度为2.5m，网格的横向长度10cm，纵向长度为10cm。每个网格的一条对角线两侧端点的交错连接部3设置钻孔，由铁丝通过设置在横向竹条和纵向竹条上 的钻孔固定，网格状编织体的单体规格为4mX2.5m。 竹编土工格栅的制造方法如下
选择适当的原竹。从原竹截取生产长度分别为4111和2.5111的原竹节段，将得到的原 竹节段予以分片，得到厚度为0.5cm、宽度为1.8cm、长度为4m的横向竹条1和厚度为 0.5cm、宽度为1.8cm、长度为2.5m的横向竹条2。
将横向竹条和纵向竹条成十字型地上下左右编织，竹条正反交错放置，以便使成品更 加平整和牢固。在每个网格的一条对角线两侧端点的交错连接部3设置钻孔，用铁丝穿插 钻孔，将竹条进行捆绑加工形成一个牢固的网格状竹编土工格栅，网格的横向长度10cm， 纵向长度为10cm,单体规格为4111乂2.5111。
实施例2
实施例2参照图1所示， 一种竹编土工格栅，为横向竹条和纵向竹条纵横交错形成的 网格状编织体，横向竹条的厚度为0.8cm、宽2.0cm、长度为4m，纵向竹条的厚度为0.8cm、 宽2.0 11、长度为2.5111，网格的横向长度12cm，纵向长度为12cm。每个网格的一条对角 线两侧端点的交错连接部3设置钻孔，由连接栓通过设置在横向竹条和纵向竹条上的钻孔 固定，网格状编织体的单体规格为4mX2.5111。
实施例3
实施例3参照图1所示， 一种竹编土工格栅，为横向竹条和纵向竹条纵横交错形成的 网格状编织体，横向竹条的厚度为l.Ocm、宽2.5cm、长度为4m，纵向竹条的厚度为l.Ocm、 宽2.5 11、长度为2,5m，网格的横向长度15cm，纵向长度为15cm。每个网格的一条对角 线两侧端点的交错连接部3设置钻孔，由连接栓通过设置在横向竹条和纵向竹条上的钻孔 固定，网格状编织体的单体规格为4mX2.5m。
实施例4
实施例4参照图2所示。
六块长80 100 cm、宽10 12cm、高8 10cm的长方体泡沫塑料呈对称分布地捆绑 在实施例1的竹编土工格栅靠近外侧边缘的下方，得到设置泡沫塑料的竹编土工格栅，以 进一步增大竹编土工格栅的浮力。
实施例5
1、 吹填疏浚淤泥土至软土地基处理场地，使之符合设计要求标高；
2、 软土吹填区域中，在含水量为40%_80%的淤泥土层上铺设土工布，再在土工布上铺设实施例1中得到的竹编土工格栅；
3、 立即采用人工及小型机械在全场地回填厚度为80cm 120cm的中粗砂垫层；并
埋设l层水平软式透水滤管(管径C50mm，间距10"15m)，并将其连接到高压真空总管 接至围堰岸边；
4、 施打间距l.Om,正三角形布置的排水板；若淤泥深度不超过12m，则排水板深度 以穿透淤泥层进入下部硬土层为准，若淤泥深度超过12m,则排水板长度为12m即可； 排水板成竖向排水通道，以便利用后道工序回填砂土的附加荷载，对原状淤泥进行堆载 预压排水固结。在动力排水固结法施工时，动力强夯对淤泥形成超孔隙水压力为正压， 同时真空排水形成负压，利用压差消散超孔隙水压力，加速淤泥的排水。
5、 采用从场外直接运开山土卸到场地，再用推土机械摊铺开山土至回填标高，摊铺 土层的回填标高为设计标高加上总沉降量高度。
6、 进行动力排水固结法地基处理施工。 实施例6
1、 吹填疏浚淤泥土至软土地基处理场地，使之符合设计要求标高；
2、 软土吹填区域中，在含水量为80%以上的淤泥土层上铺设实施例4中得到的设置
泡沫塑料的竹编土工格栅；再在竹编土工格栅上铺设土工布；
3、 立即采用人工及小型机械在全场地回填厚度为80cm 120cm的中粗砂垫层；并
埋设l层水平软式透水滤管(管径C50mm，间距l(T15m),并将其连接到高压真空总管 接至围堰岸边；
4、 施打间距l.Om，正三角形布置的排水板；若淤泥深度不超过12m，则排水板深度 以穿透淤泥层进入下部硬土层为准，若淤泥深度超过12m，则排水板长度为12m即可； 排水板成竖向排水通道，以便利用后道工序回填砂土的附加荷载，对原状淤泥进行堆载 预压排水固结。在动力排水固结法施工时，动力强夯对淤泥形成超孔隙水压力为正压， 同时真空排水形成负压，利用压差消散超孔隙水压力，加速淤泥的排水。
5、 采用从场外直接运开山土卸到场地，再用推土机械摊铺开山土至回填标高，摊铺 土层的回填标高为设计标高加上总沉降量高度。
6、 进行动力排水固结法地基处理施工。
权利要求
1、一种土工格栅，其特征在于所述土工格栅为竹条纵横交错形成的网格状编织体。
2、 根据权利要求1所述的土工格栅，其特征在于所述竹条的厚度为0.5cnr l.Ocm、宽 度为1.8-2.5cm、长度为2.5 4.0m,所述网格状编织体上的网格横向长度为 lOcnT 15cm，纵向长度为10cnT 15cm。
3、 根据权利要求1、 2所述的土工格栅，其特征在于所述网格状编织体上的竹条交错连接部通过栓接、粘接或直接用铁丝捆绑固定。
4、 根据权利要求1、 2、 3中所述的土工格栅，其特征在于多个土工格栅使用捆绑件捆绑固定，相互叠加形成多层土工格栅。
5、 根据权利要求1、 2、 3中所述的土工格栅，其特征在于在土工格栅体的下方固定设置对称分布的浮力块。
6、 根据权利要求4所述的土工格栅，其特征在于在多层土工格栅体的下方固定设置对称分布的浮力块。
7、 根据权利要求5所述的土工格栅，其特征在于所述浮力块为泡沫塑料。
8、 根据权利要求5所述的土工格栅，其特征在于所述浮力块为长80 100cm、宽10 12ctn、高8 10cm的长方体。
9、 根据权利要求1中所述的土工格栅，其特征在于土工格栅一字排开，用铁丝或捆绑 件固定连接形成大面积结构体。
10、 根据权利要求4中所述的土工格栅，其特征在于多层土工格栅一字排开，用铁丝或捆绑件固定连接形成大面积结构体。
全文摘要
本发明公开了一种新型土工格栅，所述土工格栅为竹条纵横交错形成的网格状编织体。本发明提供的新型土工格栅能快速进行软土地基处理的后续工序，节约施工时间，能用于高含水量的流塑状软土地基处理，并且是一种环保无污染、成本低、来源广、具有良好的社会效益和经济效益的新型土工格栅。
文档编号E02D3/00GK101302756SQ20081007070
公开日2008年11月12日 申请日期2008年3月3日 优先权日2008年3月3日
发明者张伯谦 申请人:张伯谦