公路路基加寬施工中的土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)

李一杰

湖南建工交通建設(shè)有限公司，湖南長沙 410000

隨著新世紀的到來，公路上的車流量逐年飆升，縱橫交錯的公路已難滿足當今社會運輸工具的使用要求，所以需要使用土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)來拓寬道路，以滿足幾個車輛同時雙向通過，使車道分配明確，從而避免交通運輸中的安全隱患，提高了公路路面的整體質(zhì)量，進一步維護國家穩(wěn)定、促進社會和諧，獲得更多的社會經(jīng)濟效益。另外，我國一些舊公路使用了較長的時間，長期的碾壓使公路路面沉降的具有了一定的穩(wěn)定性，因此，在進行公路路基加寬之后，可能會因為舊路與新路路基的穩(wěn)定性、抗壓性不一樣而產(chǎn)生沉降差，使路基平整度達不到一致，最終導致路基出現(xiàn)縱向、橫向裂痕。但是土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)可以改善新路與老路沉降差，使他們的平整度懸殊降到最低。

1 工程案例

接下來就對我國某地區(qū)公路使用土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)的情況進行分析和探討，這是一條的長度大約為165.10km高速公路，它的斷面為K442＋110、路基為5.0m的公路，需要加寬路基把四個車道擴建成八個車道。為了使老路、舊路之間能夠完美的銜接，要對舊路的路基、地基填充的材料配比，路面所能承受載重等各個方面進行了分析。為最大限度地降低沉降差、有效提高公路路基的整體性以及保證公路工程的質(zhì)量，施工之前盡可能構(gòu)建模型，然后對坡度比、土工格柵長度、土工格柵加筋的層數(shù)進行模擬實驗。最后，綜合該項工程整體情況來看，采用了1GPa的土工格柵彈性模量、土工格柵加筋3層、土工格柵全鋪的方式。為了防止路面出現(xiàn)裂縫，使用了U型釘把土工格柵與地面固定，使新老路基形成一個整體。由于整個過程相關(guān)工作人員建立了自檢體系、原材料齊全、儀器設(shè)備先進，最后，加寬后路基沉降了4.6cm左右，新路路基橫坡比大約為2.3%，說明整個工程土工格柵應(yīng)用的尺寸控制的良好、路面的壓實度和平整度符合設(shè)計要求。因此，土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)具有施工快速、簡便，易于管理養(yǎng)護且使用強度性能好等優(yōu)點。

2 改善新老路基沉降的差異

公路路基質(zhì)量是靠新路、老路的路基共同決定的，因此需要改善新老路基的沉降差異。首先，施工相關(guān)人員要對路基承受的載重、路基施工的原材料以及路基技術(shù)等方面進行分析，軟土路基、車的載重和路基的材料都是路基沉降的主要因素，所以從這幾個方面著手來改善新路、老路路基沉降差異，全面提高高速公路的質(zhì)量和使用壽命，防止交通事故發(fā)生。

2.1 路基沉降的主要因素

地基沉降的原因主要是由于路基填充材料，選用良好的材料、采用最佳的材料配比，可以增加填充材料質(zhì)量的硬度、強度性能以及耐壓性，緩解路基下降。所以良好的材料、優(yōu)化的施工技術(shù)可以改善新老路基的沉降差異，從根本上減少路基下降量。

2.2 防止路基變形、提高路面質(zhì)量

第一步，開挖臺階實現(xiàn)新舊路基之間的完美銜接，開挖臺階工藝流程就是在兩側(cè)邊坡上的挖出一定深度的表層土，清掃坡面、填充路基增加壓實度，增大新老路基之間的接觸面積同時為土工格柵鋪設(shè)提供了更多的空間。第二步，在新舊路基之間加入土工格柵，可以增大舊路基使用性能、防止路基發(fā)生變形，從而提高公路路基整體質(zhì)量。

3 土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)的施工工藝流程

3.1 土工格柵優(yōu)化技術(shù)的基本原理

隨著我國科研技術(shù)的迅速發(fā)展，土工格柵作為一種新型的復合材料，具有性能好、連續(xù)性較強、種類繁多、抗腐蝕性、價格便宜等優(yōu)點。另外，我國采用理論和實踐相結(jié)合的方式設(shè)計出了使用壽命多達110年土工格柵，因此工格柵技術(shù)是一個非常好的建筑施工材料。近幾年，從我國公路擴建的相關(guān)工作人員可了解到，路基土方和土工格柵之間的相互作用主要歸納成以下三個方面：①土工格柵的肋條與路基相結(jié)合，它們之間可以產(chǎn)生被動阻抗作用，提高土工格柵在土中的抗撥能力，增強土工格柵對土的加固效果，增強了土工格柵的力學性能。②土工格柵上的孔對路基的施工材料具有“鎖定”作用，使路基不易變形。③增大土工格柵與路基土方之間的摩擦力，可以增強路基材料之間強度性能。因此，土工格柵優(yōu)化技術(shù)是提高高公路路基的整體質(zhì)量的最佳措施。

3.2 施工工藝流程

①在施工前要對道路的整體情況進行全方位的勘測，做好充足的準備；②根據(jù)地基的損壞情況選擇最佳的土工格柵加筋技術(shù)處理工程；③檢測、清理道路路基的下承接層，使可能影響格柵和下承面粘合強度的物質(zhì)徹底的清理干凈，保持道路路面清潔干燥；④土工格柵進行鋪設(shè)，可以選擇人機合作的方式進行鋪設(shè)。土工格柵的兩端有橙色和藍色的標記，在鋪設(shè)前，要把有膠的一面向下，看清楚標記是否在一端，避免鋪錯；⑤進行填土、攤平碾壓；⑥削除邊坡寬填部分；⑦把土工格柵向外伸出的一段進行向上翻折包邊；⑧按上面的方式進行鋪設(shè)上層土工格柵；⑨把上下兩層的土工格柵進行綁扎固定。

4 土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)在擴建公路中的應(yīng)用

4.1 土工格柵的加筋基底層技術(shù)的應(yīng)用

公路路基加寬施工中，對那些道路兩側(cè)非常寬闊，但有坡度、地面凹凸不平的地段，首先要對周圍雜草、雜物進行清理并把凹凸不平的地面鏟平。然后，在路基兩側(cè)開挖出一定坡度的臺階，其中最小的臺階為1m，處于最下級的臺階沒有小于2.5m的，并且還要注意設(shè)置在土工格柵最下層的墊層含泥量不能大于5%，墊層最小厚度為0.2m。施工時，首先注意土工格柵的鋪設(shè)位置，要把土工格柵平整的鋪在墊層之間，把土工格柵下層的平整層緊靠在路基斷層的方向，依次進行水平方向鋪設(shè)。整個施工過程要保證土工格柵對地基土方加固效果和施工路線成相互垂直的效果，盡可能一次性完成整個公路的鋪設(shè)，以保證整個地基的平整度，避免地基發(fā)生變形、沉降、扭曲的現(xiàn)象。

4.2 土工格柵的加筋路堤技術(shù)的應(yīng)用

施工時，公路路基的鋪設(shè)對土工格柵的長度、加筋層數(shù)等是有要求的，所以相關(guān)工作人員要依照道路寬度的設(shè)計要求裁剪土工格柵，鋪設(shè)的整體順序是從臺階的內(nèi)部向新擴建路基兩邊的斜坡延伸。鋪設(shè)時盡量保證一次性完成公路路基鋪設(shè)，提高公路路基整體的平整度和強度性能，防止帶來安全隱患。在縱向方向上，相鄰的兩個土工格柵鋪設(shè)時會出現(xiàn)銜接，相關(guān)工作人員要根據(jù)施工方案要求謹慎、嚴格搭接，不能出現(xiàn)重疊、扭曲的現(xiàn)象。如果施工過程中出現(xiàn)土工格柵破損、斷裂的現(xiàn)象，及時修復或者替換，不可繼續(xù)施工。當土工格柵鋪設(shè)完成后，要盡快對土工格柵掩埋，防止長時間紫外線的照曬以及空氣的氧化使土工格柵發(fā)生老化現(xiàn)象。當土工格柵位置固定后，要選用小型推土機進行第一層路基填充，防止大型推土機干擾土工格柵的掩埋或者大于土工格柵的承受壓力。

4.3 土工格柵施工使用時的注意事項

在施工過程中，要根據(jù)周圍的環(huán)境、地理地勢，選擇因地制宜的方法分析使用土工格柵優(yōu)化技術(shù)，為提高施工質(zhì)量，施工時重點控制以下幾點：①土工格柵加筋長度越長越好，所以選擇全鋪效果最佳；土工格柵加筋層數(shù)與土工格柵彈性模量要根據(jù)地基情況進行分析選擇最佳彈性模量和層數(shù)。②在掩埋時，首先土工格柵不能受到損壞，然后要保證土工格柵填充材料保持平整，不能有堅硬的物體凸出來。施工中要按照設(shè)計方案及標準要求清理基底、澆筑路基、土工格柵鋪設(shè)、整修路堤兩邊斜坡以及邊坡的防護、養(yǎng)護等方面確保施工質(zhì)量。③在土工格柵的鋪設(shè)完成之后，為了確保土工格柵是否完好無損，可以通過紅外線遙感觀測儀檢測土工格柵的破損和位移，為以后地基的安全隱患做出預防措施。

5 設(shè)立質(zhì)量驗收機構(gòu)，提高路基質(zhì)量

當土工格柵鋪設(shè)完成后，要嚴格依照國家的法律法規(guī)設(shè)立質(zhì)量驗收機構(gòu)，只有設(shè)立了質(zhì)量驗收機構(gòu)，質(zhì)量管理的目標才能夠順利實現(xiàn)。對施工的每個環(huán)節(jié)都需要進行評定。而質(zhì)量驗收機構(gòu)是指從開始準備階段到完工驗收這一整個過程。在整個過程中，包括作業(yè)方案的制定、材料的控制、以及質(zhì)量的保證和改進等活動。企業(yè)還應(yīng)該設(shè)立專門的監(jiān)督與檢查部門，主要負責質(zhì)量的把關(guān)，這樣一來，質(zhì)量管理體系的作用才更明確，該體系也才能得到更充分的利用。

6 結(jié)語

自改革開放以來，我國的公路行業(yè)取得了突風猛進的發(fā)展，公路路程與寬度也在不斷的擴建，土工格柵是一種新材料、新工藝、新技術(shù)，改善了我國新舊路基之間沉降差異，同時還提高了我國公路路基的整體質(zhì)量，應(yīng)用前景十分廣闊，為以后我國公路的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展打下夯實的基礎(chǔ)。