公路路基加寬施工中土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)分析

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摘 要：伴隨公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，應(yīng)對(duì)滿負(fù)荷運(yùn)行的路線進(jìn)行加寬處理。因新舊路堤結(jié)合位置存在一定差異的固結(jié)時(shí)間，致使路基出現(xiàn)不均勻沉降問題，進(jìn)而在新舊路基結(jié)合位置產(chǎn)生縱、橫裂縫，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)與滑坡等情況頻發(fā)?；诖?，為降低裂縫、沉降問題的出現(xiàn)，高速工程路基加寬施工中必須充分結(jié)合工程實(shí)際施工情況，進(jìn)行土工格柵施工參數(shù)的確定，規(guī)范施工流程，尤其是路基不同沉降量過渡處理，只有這樣才能有效提升高速公路工程路基加寬施工的整體質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益最大化。為此，本文結(jié)合具體工程案例，選取土工格柵加筋技術(shù)進(jìn)行分析，以期有效提升施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：土工格柵加筋技術(shù)；公路工程；路基加寬

從國(guó)民經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看，在公路建設(shè)中路基工程對(duì)其事業(yè)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。為此，施工單位必須充分了解施工相關(guān)規(guī)定的前提下，進(jìn)行科學(xué)有效施工，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)公路工程的預(yù)期目標(biāo)。由交通部頒發(fā)的《公路合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中指出，土工格柵在路基施工中的應(yīng)用，可減少或延緩裂紋反射的數(shù)量，減少瀝青路面的車轍，可適當(dāng)提高半剛性基層的疲勞壽命。為此，施工單位應(yīng)重視土工格柵技術(shù)在公路路基施工中應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。

1 土工格柵的概述

作為一種獨(dú)特的土工合成材料，相比其他土工合成材料，土工格柵具有相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。在公路路基加寬中，土工格柵往往作為加筋土結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料的筋材料，一般分為4類：塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和玻纖聚酯土工格柵。土工格柵是在高分子聚合物拉伸后形成的方形格柵板材。劃分標(biāo)準(zhǔn)不同，土工格柵可以分為不同的類型，如按照材質(zhì)進(jìn)行劃分，主要包括2種：塑料土工格柵與玻璃纖維格柵。按照加工方式進(jìn)行劃分，分為單、雙向土工格柵。土工格柵主要適用于路堤、擋墻、軟基等方面，這種技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)路基等結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與承載力進(jìn)行有效提升。

作為柔性材料，土工格柵能夠承受極大的拉應(yīng)力。在土體的拉伸變形區(qū)域進(jìn)行土工格柵的設(shè)置，可以有效傳遞土的拉應(yīng)力，促使鋼筋成為抗拉構(gòu)件。在荷載作用下，土工格柵與土體之間的摩擦力對(duì)土體側(cè)向變形將起到制約作用。因土工格柵與土體之間粘結(jié)力較高，進(jìn)而提高了抗拉性及剪應(yīng)力。并對(duì)路堤橫斷面、新老路基結(jié)合部的沉降情況進(jìn)行有效改善，避免縱、橫向裂縫的情況的出現(xiàn)。

2 工程概況

某公路工程已通車運(yùn)營(yíng)多年，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及交通量的不斷增長(zhǎng)，服務(wù)水平也逐步呈現(xiàn)出飽和狀態(tài)，為此進(jìn)行路基加寬擴(kuò)建施工極為關(guān)鍵。本工程總長(zhǎng)度為165.1km，原為雙向四車道，現(xiàn)設(shè)計(jì)為雙向八車道。為滿足施工設(shè)計(jì)要求，提高施工質(zhì)量。本文選取K442+110斷面位置5m高路基為例進(jìn)行分析，按照實(shí)地勘測(cè)結(jié)果顯示，其中粉土厚度為4.5m、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土厚度為5.7m、粉質(zhì)黏土與粉土厚度為11.3m。

3 公路路基加寬施工中土工格柵加筋施工要點(diǎn)分析

為有效處理新老路基之間差異沉降，需將土工格柵橫向鋪筑到新老路基間，以此提升路基穩(wěn)定性，降低不均勻沉降。作為一種自重小，且柔性良好的塑料平面網(wǎng)材，土工格柵施工中折曲影響不大，施工便捷。

3.1 施工準(zhǔn)備

全面調(diào)查研究工作應(yīng)在高速公路改擴(kuò)建工程建設(shè)設(shè)計(jì)前進(jìn)行，并對(duì)原有路線沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候等情況進(jìn)行充分了解并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)資料的認(rèn)真收集，同時(shí)了解當(dāng)?shù)芈坊访娲嬖诘牟『栴}，如翻漿、坍塌等，并及時(shí)選用與之相適應(yīng)的措施進(jìn)行處理。在施工前期，還要做好地基勘察工作，特別是軟土地基位置，這樣可以進(jìn)行軟基分布及土壤厚度的準(zhǔn)確確定。在路基加寬方案設(shè)計(jì)中，必須對(duì)地形地貌、新舊路基土質(zhì)條件及施工材料與車輛荷載等問題進(jìn)行充分了解與分析，同時(shí)驗(yàn)算其穩(wěn)定性，為路基加寬處理設(shè)計(jì)方案的確定與完善提供可靠依據(jù)。

3.2 放樣

精確放出路基邊坡線，為了保證路基寬度，每側(cè)各加寬0.5m，把晾曬好的基底土進(jìn)行整平后用25T振動(dòng)壓路機(jī)靜壓兩遍，再用50T振壓4遍，不平整的地方人工配合整平。

3.3 鋪設(shè)土工格柵

以土工格柵加筋效果的充分發(fā)揮作為鋪設(shè)土工格柵的施工原則，鋪設(shè)過程中，需把高強(qiáng)度的方向設(shè)置到與路堤軸線垂直的方向。要求緊密聯(lián)結(jié)所有土工格柵，與土工格柵設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度相比，其受力方向連接位置強(qiáng)度應(yīng)高一些，且在15cm以上控制重疊長(zhǎng)度。要求平整鋪設(shè)土工格柵，不得出現(xiàn)褶皺現(xiàn)象。鋪設(shè)時(shí)可選取人工方式進(jìn)行緊拉作業(yè)，隨后在填土表面固定土工格柵，所選用的工具為U型釘?shù)?。同樣必須平整土工格柵土層表面，如存有石塊等，需及時(shí)清理，避免破壞土工格柵。完成鋪設(shè)作業(yè)后，需再次確認(rèn)其是否固定，避免填土施工時(shí)出現(xiàn)土工格柵位移現(xiàn)象。

3.4 填土

在完成壓實(shí)作業(yè)的填土上或天然地基上選取裝載機(jī)、挖掘機(jī)進(jìn)行施工，要求填土攤鋪厚度滿足設(shè)計(jì)要求。筋材及施工設(shè)備輪子、履帶等位置和土工格柵間的厚度需控制在150mm以上，避免機(jī)械設(shè)備破壞土工格柵。在回填土攤鋪及碾壓施工中，不得出現(xiàn)加筋變形或推移現(xiàn)象。

3.5 壓實(shí)控制

壓實(shí)施工中，應(yīng)對(duì)回填土的含水量、密度加以嚴(yán)格控制，保證壓實(shí)度滿足施工要求。從起始點(diǎn)選用6T-10T壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工。在中面層與找平層進(jìn)行鋪筑，一般選用鋼輥壓路機(jī)進(jìn)行施工，選用膠輥壓路機(jī)在的混凝土路面直接鋪設(shè)格柵的工程進(jìn)行壓實(shí)。壓輪在碾壓過程中必須和筋材直接相觸，通常情況下嚴(yán)禁車輛在沒有壓實(shí)的加筋體上面行駛，防止筋材錯(cuò)位等情況的出現(xiàn)。將20到30厘米定為分層壓實(shí)的厚度。

4 沉降、穩(wěn)定性觀測(cè)分析

4.1 穩(wěn)定性觀測(cè)

穩(wěn)定性觀測(cè)結(jié)果是通過觀測(cè)地表位移邊樁，水平位移和地表隆起量而獲知的。一般路段沿縱向每隔100-200m設(shè)置1個(gè)觀測(cè)斷面；橋頭路段應(yīng)設(shè)置2個(gè)觀測(cè)斷面；橋頭縱向坡腳、沿河等特殊路段均應(yīng)酌情增設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。位移觀測(cè)邊樁的制作、埋設(shè)，工作基點(diǎn)樁、校準(zhǔn)基點(diǎn)樁的設(shè)置以及測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法均應(yīng)滿足軟土路堤施工規(guī)范的要求。

4.2 沉降觀測(cè)

施工期間地表沉降觀測(cè)的方法是在原地面埋設(shè)沉降板進(jìn)行高程觀測(cè)。沉降板的埋設(shè)、基樁的觀測(cè)、校準(zhǔn)基點(diǎn)樁的設(shè)置以及測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法均應(yīng)滿足軟土路堤施工規(guī)范的要求。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所檢測(cè)的數(shù)據(jù)可以看出最大沉降速率為1.19mm/d，最小沉降速率為0mm/d。根據(jù)填土―沉降―時(shí)間的關(guān)系來看，隨著填土高度的增加，沉降不再增加，斷面沉降趨勢(shì)平緩；路中和路肩差異沉降總體較小，處于穩(wěn)定狀態(tài)，未發(fā)現(xiàn)路堤失穩(wěn)的跡象。采取處理措施的軟基地段，路基沉降速率與一般路基沒有明顯差異，并且被控制在指標(biāo)值內(nèi)。

5 結(jié)束語

綜上所述，伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，我國(guó)交通量越來越大，為滿足當(dāng)前交通需求，必須對(duì)大交通流量的公路實(shí)行拓寬改建施工。做好改建工程路基施工工作，才能保證公路工程整體質(zhì)量的提升，才能推動(dòng)交通事業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]徐一鳴，汪華斌，雷鳴，劉紅，羅蘭.土工格柵對(duì)加筋高填路堤穩(wěn)定性影響特性分析[J]. 中外公路. 2014（02）

[2]肖成志，劉賀，王榮霞，陳培.土工格柵加筋土柔性橋臺(tái)結(jié)構(gòu)性能的試驗(yàn)研究[J]. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013（04）

[3]梁秋娟，劉巖，王龍，馬玉靜. 土工格柵加筋土擋墻在高速公路工程中的試驗(yàn)研究[J].煤炭技術(shù). 2013（03）

[4]金立東.余欣濤.土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)在高速公路路基加寬工程中的應(yīng)用[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械）. 2015年09期

[5]吳清平.土工格室加筋土處理橋頭跳車技術(shù)及數(shù)值分析研究[D].青島理工大學(xué) 2013