公路路基加寬土工格柵加筋施工技術

王瑩

（石家莊市公路橋梁建設集團有限公司，石家莊 050000）

1 引言

現階段，全國各地的公路網不斷在更新，據統(tǒng)計，全國公路保有車輛數也在逐漸增大，導致早期修建的高速公路很難滿足現有交通需求，面對這種問題，可通過加寬路基的方式來提高公路整體通行能力[1]。目前，公路路基加寬常采用土工格柵加筋技術，該技術能有效控制路堤的不均勻沉降，預防橫縱向裂縫的產生，提高路基整體穩(wěn)定性和承載能力，具有很高的可行性。本文主要圍繞土工格柵加筋技術的工程特性以及施工技術要點進行展開，并對其在具體高速公路工程中的應用進行研究。

2 工程概況

某高速公路建設項目全線長約為70.365 km，雙向6 車道設計標準，設計行車速度為80 km/h，路面為瀝青混凝土結構形式，路基寬度為28 m，公路運營期為30 年。該高速公路自投入運營到現在已有數年，由于當地行車量逐年增多，現階段常出現公路擁堵現象，給公路運營和管理帶來不小的影響。為改善該問題，建設單位現決定對既有路基進行加寬處理，以提高公路的整體通行能力。經研究討論后選用土工格柵加筋技術進行施作，并結合工程實際情況制訂有效的土工格柵加筋施工方案。

3 土工格柵加筋技術

3.1 土工格柵加筋技術的特征

在現階段高速公路施工應用中，用到的土工合成材料通常以土工格柵為主，它在高速公路路基加寬施工應用中尤為常見。由于高速公路路基加寬處理后其新舊結合部位置容易產生不均勻沉降變形，選用常規(guī)的土工格柵或者具有雙向受力效果的鋼塑土工格柵進行施作，形成一種完整的土工格柵加筋土結構體系，提高路基土體的工程特性[2]。

在高速公路路基加寬施工應用中，土工格柵加筋技術的主要功能可分為隔離功能、防滲功能、加筋功能、排水功能及過濾功能等。其中，高速公路路基土工格柵加筋施工過程中最基本、主要的作用之一為加筋功能，所用的原材料具備優(yōu)異的抗拉性能，可有效增強土體的抗拉性能，同時提高其塑性。另外，土工格柵加筋合成材料可將不同粒徑石料和公路路基相隔離，避免土體和土工材料之間發(fā)生混合；當高速公路施工作業(yè)面上存在些許污染物或雜物以及污水時，復合型的土工格柵或土工膜可有效將雜物進行阻隔，避免污染物侵蝕路基土體，同時能在不同土層之間起到過濾的效果，稀釋、過濾掉具有污染性或毒性的液體。另外，結合土工合成材料良好的彎曲特性，可構成自然的土工排水管道以便將雨水及時排出。

3.2 土工格柵加筋技術的施工原理

高速公路施工中所用到的土工格柵主要原材料為高分子聚合物，其中包含有玻璃纖維、塑料、玻璃纖維聚酯、鋼塑等[3]，通過專門的拉伸碾制得出穩(wěn)固的方形格柵板材，可在公路工程實際應用中起到承擔較大拉應力的作用。在公路土體伸縮變形較為典型的區(qū)域，采用土工格柵技術能有效傳遞土體的拉應力，以鋼筋作為抗拉構件，在外界荷載作用下土工格柵和路基土體之間會產生適量的摩擦力來制約土體的側向位移和變形。另外，由于土工格柵和土體之間具備良好的黏結力，可形成整體結構的抗拉性能和剪應力。綜上所述，在高速公路路基拓寬施工時，基于路基的不均勻沉降變形問題可采用土工格柵加筋技術進行改善處理，抵御公路裂縫的產生和發(fā)育，進而能有效提升公路路基土體的承載能力和穩(wěn)定性。

土工合成材料是一種新型的工程材料。目前，土工合成材料主要可分為土工織物、土工膜、復合型土工合成材料以及特種土工合成材料4 大類。土工格柵以及土工格室如圖1 和圖2所示。土工格柵作為一種具備特殊工程性質的土工合成材料，具備良好的承載能力和穩(wěn)定性，現階段在高速公路工程項目中常用于加固路堤、軟基以及擋墻結構等。

圖1 土工格柵

圖2 土工格室

4 土工格柵加筋施工技術要點

4.1 加筋土工格柵鋪設

結合現場實際情況和設計要求制訂施工專項方案，確定出土工格柵加筋網孔的尺寸和截面大小。本項目采用的加筋網孔尺寸為30 mm×40 mm，具體的施工參數如表1 所示，確保加筋土工格柵的抗拉強度、延伸率、橫向極限抗拉強度、格柵接點強度等參數指標均可滿足設計及施工要求。首先，將施工作業(yè)面上的雜物和垃圾予以清除，確保表面足夠的整潔、干燥。加筋土工格柵的鋪設方式以人工為主，結合現場實際情況，由坡腳向基床處進行鋪設施工，間距不得大于0.6 m，遵循先兩邊后中間的填筑順序，以提高路基加寬的施工質量和效率。

表1 鋪設加筋土工格柵施工參數

4.2 各層土工格柵鋪設

現場技術人員嚴格按照規(guī)范要求和設計方案進行土工格柵鋪設，提前確定好基底土工格柵鋪設位置區(qū)域，并結合施工圖設計確定土工格柵的設定位置，結合提前準備好的木樁來進行標記[4]?；淄凉じ駯诺匿佋O應從路基方向進行展開，并時刻保持縱向，各層土工格柵之間采用聚丙烯縫接技術進行連接，以確定土工格柵整體施工質量。

4.3 土工格柵加筋施工質量檢測

本項目采用土工格柵加筋技術進行路基加寬處理，整個施工過程應嚴格按照規(guī)范要求和設計要求進行施作。施工完畢后，選取具代表性和典型性的路段（400 m）進行施工質量檢測。加筋土工格柵施工質量驗收標準如表2 所示。施工技術人員應嚴格按照驗收標準進行質量驗收，并報于監(jiān)理單位檢驗。通過質量檢測，加寬后的路基沉降變化如表3 所示，檢測結果表明，采用加筋土工格柵技術可確保新舊路基之間的牢固連接，且可有效抵御路基沉降變形的產生，進而達到路基加寬的效果，提高公路通行能力以及使用壽命。

表2 加筋土工格柵施工質量驗收標準

表3 加寬路基沉降量

5 結語

早期修建的高速公路由于車流量的變化和外界環(huán)境的干擾，現無法滿足通行需求，因此，需進行必要的路基加寬處理，具有針對性的措施為土工格柵加筋。本文基于該原理，分別研究了加筋土工格柵工程特性、技術原理以及施工工藝，并針對土工格柵加筋施工質量進行檢測分析，對比施作土工格柵前后路基沉降變形，結果表明，采用加筋土工格柵技術能夠達到路基加寬的效果，進而提升公路通行能力，延長使用壽命。