土工合成材料在公路軟基處理中的應(yīng)用分析

李曉東

（四川振通公路工程檢測(cè)咨詢有限公司， 四川 綿陽(yáng) 621000）

0 引言

通過(guò)土工合成材料的應(yīng)用，能夠有效的對(duì)軟基的沉降、變形、應(yīng)力等方面形成幫助，對(duì)整體工程的質(zhì)量能夠形成保障，而因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)的復(fù)雜性，許多工程在實(shí)際應(yīng)用中常會(huì)出現(xiàn)不足，所以應(yīng)當(dāng)通過(guò)相應(yīng)的改善策略進(jìn)行施工。

1 加筋墊層的影響

1.1 加筋墊層的功能分析

加筋墊層的應(yīng)用，能夠針對(duì)上述傳統(tǒng)工程內(nèi)的不足進(jìn)行改善，并且此項(xiàng)應(yīng)用能夠確?；坠こ痰恼w性、連貫性，并促進(jìn)地基應(yīng)力均勻化提高地基的穩(wěn)定程度等[1]。

1.2 加筋墊層穩(wěn)定性影響分析

將加筋墊層整體功能進(jìn)行整合后，可以了解到加筋墊層的應(yīng)用主要是為了提高軟基的穩(wěn)定性，而本文為了對(duì)此點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)表述，通過(guò)初始數(shù)據(jù)的列舉與表 1的計(jì)算結(jié)果來(lái)對(duì)此進(jìn)行證實(shí)。初始數(shù)據(jù)：路堤參數(shù)填高5m，邊坡坡度1：1.5、路面參數(shù)厚度70cm、壓實(shí)容量22kN/m3、路面荷載超20級(jí)汽車、路堤填料砂高液限粘土、土工格柵參數(shù)TGDG80型，拉強(qiáng)抗性80kN/m。

表1 計(jì)算結(jié)果

通過(guò)表 1的內(nèi)容可以看到，在應(yīng)用了加筋墊層的軟基層面上，雖然在路堤穩(wěn)定性方面油極小的下滑，但其整體穩(wěn)定性時(shí)處于上升狀態(tài)上的，因此證實(shí)了加筋墊層在軟基工程內(nèi)的影響。

1.3 加筋墊層對(duì)沉降的影響

在沉降計(jì)算方面，需要注重對(duì)加筋墊層基礎(chǔ)下的沉降進(jìn)行計(jì)算[2]。目前關(guān)于加筋墊層應(yīng)用較廣的計(jì)算方法，主要屬于一種通過(guò)對(duì)土力學(xué)的使用方法，具體公式，共室內(nèi)n代表土粘聚力、φ代表內(nèi)摩擦角、代表破壞比。

1.4 加筋墊層對(duì)承載力的影響

軟基的施工其最終的目的就是承載在其基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)，因此在應(yīng)用了加筋墊層的方式之后，為了詳細(xì)了解、證實(shí)該方法對(duì)于軟基承載力的幫助，本文基于現(xiàn)代對(duì)此點(diǎn)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行表述。當(dāng)前對(duì)加筋墊層承載力進(jìn)行分析的主要方法有兩種，即拱膜二步法、承載力估算法，在拱膜二步法方面，其主要原理在于：因加筋后的軟基結(jié)構(gòu)其之下存在一定的空隙，而在理論上空隙的長(zhǎng)度時(shí)無(wú)限的，至此通過(guò)土拱原理可以計(jì)算出加筋墊層的壓力，再基于抗拉膜原理正式壓力、拉力、應(yīng)力之間的聯(lián)系，以此了解并證實(shí)加筋墊層后軟基承載力的變化。

2 加筋墊層在軟基路堤中應(yīng)用

2.1 路堤加筋墊層的間距層數(shù)選定

如何使加筋墊層在路堤中發(fā)揮預(yù)期的效果，就與路堤的間距位置、加筋的層數(shù)有直接的關(guān)聯(lián)，依照國(guó)家《材規(guī)》當(dāng)中的規(guī)定，“多層土工合成材料加筋的路堤，各層土工合成材料的間距，不宜小于一層填土的最小壓實(shí)厚度，且不宜大于60cm”，一般情況下在進(jìn)行公路路堤建設(shè)時(shí)，加筋通常選擇松鋪30cm，并保障之后壓實(shí)的厚度為25cm[3]。而在加筋層數(shù)方面，一般的工程都依照國(guó)家《軟規(guī)》當(dāng)中的規(guī)定，“加筋的層數(shù)應(yīng)由穩(wěn)定計(jì)算確定”來(lái)進(jìn)行施工，但是在現(xiàn)代研究的方面，此項(xiàng)規(guī)定受到了質(zhì)疑，研究結(jié)果顯示當(dāng)填土達(dá)到 7.56m時(shí)，路堤表層、中層與底層的材料最大應(yīng)變?yōu)?.0%、2.3%、6.5%，所以其相應(yīng)的拉力為8kN/m、4.6kN/m、13kN/m，總體發(fā)揮拉強(qiáng)抗性的 17%，通過(guò)該項(xiàng)研究可以說(shuō)明，當(dāng)路堤的穩(wěn)定系被破壞控制時(shí)，其實(shí)際的變化狀況與理論并不相同，所以規(guī)定的計(jì)算方式有待改善。

2.2 錨固長(zhǎng)度的計(jì)算

加筋的過(guò)程中通常需要通過(guò)錨桿進(jìn)行加固，而錨桿的長(zhǎng)度就決定了其加固的效果，因此在我國(guó)《材規(guī)》與《軟規(guī)》當(dāng)中就明確要求“材料深入穩(wěn)定土層中的錨固長(zhǎng)度,不得小于錨固長(zhǎng)度 Lm”。在此基礎(chǔ)上，建議實(shí)際施工中采用全斷面鋪設(shè)的方式，因?yàn)榇朔绞讲⒉恍枰蕾囧^固的效應(yīng)，可以在不影響實(shí)際施工質(zhì)量的前提下，簡(jiǎn)化整體工作的流程。

3 實(shí)例土工合成材料軟基工程應(yīng)用分析

3.1 工程概況

某擴(kuò)建公路工程，其擴(kuò)建路徑當(dāng)中設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域，基于農(nóng)業(yè)灌溉的影響，其軟土質(zhì)環(huán)境相對(duì)較差，因此該工程對(duì)實(shí)際環(huán)境4km進(jìn)行了勘察，勘察詳細(xì)結(jié)果如下：軟土質(zhì)環(huán)境當(dāng)中，表面粘性土存在沉積物自身水含量較大，土質(zhì)孔隙比例為1.02～1.20，不排水抗剪強(qiáng)度均值為22.05kPa，內(nèi)摩擦角為14.8°，標(biāo)準(zhǔn)貫入度平均小于三級(jí)，因此結(jié)論中將此軟土質(zhì)環(huán)境定位為高壓縮性土。

3.2 關(guān)于土質(zhì)環(huán)境改善措施

該工程為了確保工程的順利開(kāi)展，針對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行了地基施工的改善措施，改善措施主要為：填方高4～7m，以此實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的路基，同時(shí)基于此環(huán)境當(dāng)中水資源較多的現(xiàn)象，為了防止路基滑動(dòng)，此方法的表面選材采用了摩擦力度較大的材質(zhì)。通過(guò)此改善措施，能夠有效的防止遭此環(huán)節(jié)中容易出現(xiàn)的局部沉降、邊坡塌方等現(xiàn)象，還能針對(duì)路基沉降的差異形成統(tǒng)一，最終促使高質(zhì)量工程的建設(shè)開(kāi)展。

3.3 施工工藝方面

在正式的施工之前，該工程首先對(duì)施工周邊范圍內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行了清理，主要針對(duì)雜草、浮土，通過(guò)實(shí)際的調(diào)查，該工程共清理了雜草與浮土面50cm，在此基礎(chǔ)上將地基面整平。在之后的正式施工內(nèi)的土工合成材料鋪設(shè)環(huán)節(jié)分為兩個(gè)階段，即第一層土工網(wǎng)鋪設(shè)、第二曾土工網(wǎng)鋪設(shè)，在第一層土工網(wǎng)鋪設(shè)完成之后，該工程采用U形釘將其固定，并同時(shí)在原始路堤與新建路堤的鏈接部位挖設(shè)臺(tái)階，以此保證土工網(wǎng)能固定在臺(tái)階之上，之后則開(kāi)始回填工作，回填材料主要采用碎石共回填25cm。在第二層土工網(wǎng)鋪設(shè)階段上，分三層回填 0.8m 厚的粘性土，每層用壓路機(jī)平壓三遍。最終將第二層土工網(wǎng)反折水平壓進(jìn)邊坡2.5m后，進(jìn)行壓實(shí)工作，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)需要結(jié)合工程設(shè)計(jì)的標(biāo)高，根據(jù)該工程的設(shè)計(jì)標(biāo)高，其距設(shè)計(jì)標(biāo)高80cm內(nèi)的土壓實(shí)度不小于93%。

4 結(jié)語(yǔ)

土工合成材料施工是當(dāng)前公路軟基建設(shè)中常見(jiàn)的一種手段，其能夠針對(duì)質(zhì)地不足的軟基進(jìn)行改善，為其提供相應(yīng)承載力、應(yīng)力等，至此該項(xiàng)施工手段受到了相關(guān)領(lǐng)域的重點(diǎn)關(guān)注。本文主要闡述了土工合成材料施工對(duì)工程的影響，并結(jié)合實(shí)例講解了實(shí)際的施工工藝，望通過(guò)本文能夠給予相關(guān)領(lǐng)域提供參考。

[1]黃婷婷.論述土工合成材料在公路軟基處理中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富,2015(11)

[2]賀軍.土工合成材料在舊路加寬中的運(yùn)用研究論述[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016 (11)