公路路基加固中的土工材料篩選與工程效果評(píng)估

中圖分類號(hào)：U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOl：10.13282/j.cnki.wccst.2025.01.023

文章編號(hào)：1673-4874（2025）01-0079-04

0 引言

公路是連接城鄉(xiāng)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要交通紐帶，而路基作為公路工程的基礎(chǔ)設(shè)施，其穩(wěn)定性和耐久性直接影響著公路的安全運(yùn)行和服務(wù)壽命[1。隨著時(shí)間的推移和車流量的增加，老化的路基往往面臨著嚴(yán)重的損壞和變形，需要進(jìn)行維修加固和改造工程以保障公路的正常運(yùn)行2。本研究以廣西某老路維修加鋪改造工程作為案例，旨在探索在路基加固過(guò)程中所選用的土工材料的篩選設(shè)計(jì)與施工技術(shù)，并對(duì)其效果進(jìn)行分析和評(píng)估。

1工程概況

廣西某老路維修加鋪改造工程位于廣西沿海地區(qū)的一條老舊公路上，該公路貫穿了該地區(qū)的多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是連接當(dāng)?shù)鼐用衽c經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要通道。該路段作為一條長(zhǎng)年使用的老路，經(jīng)歷了多年的風(fēng)吹雨打和車輛碾壓，路面破損嚴(yán)重，路基下沉變形，給周邊居民和交通帶來(lái)了諸多不便。該工程規(guī)模較大，涉及路面、路基的整體維修加固和改造，以及相應(yīng)的交通安全設(shè)施更新。路面部分包括了路面刨除、破損修補(bǔ)、再鋪設(shè)瀝青層等工序3，以提升路面的平整度和耐久性；路基部分則采用了土工格柵加固、土工布加鋪等措施，以增強(qiáng)路基的承載能力和穩(wěn)定性。同時(shí)，對(duì)老舊的交通標(biāo)志標(biāo)線和照明設(shè)施也進(jìn)行了更新改造，提高路段的交通安全水平。

該工程的目標(biāo)在于提升公路的運(yùn)輸效能和服務(wù)水平，改善周邊居民的出行條件，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)老路的維修加固和改造，預(yù)計(jì)能夠有效延長(zhǎng)公路的使用壽命，減少因路面損壞帶來(lái)的交通事故，提升路段的通行能力和安全性，為周邊地區(qū)的發(fā)展注入新的活力。

2地質(zhì)條件

該老路維修加鋪改造工程所在地區(qū)的地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜。該地區(qū)的土壤類型多樣，主要包括黏性土、砂土和殘積土等。其中，黏性土具有較高的塑性指數(shù)和較低的滲透性，易在路基中形成軟弱層[4]，影響路基的穩(wěn)定性；砂土則具有較好的透水性，但抗剪強(qiáng)度較低，易在路基中形成砂土液化現(xiàn)象。此外，該地區(qū)還存在一定數(shù)量的殘積土，其工程性質(zhì)受原巖成分、風(fēng)化程度和搬運(yùn)方式等多種因素影響，表現(xiàn)出較大的變異性。詳見表1。

該地區(qū)的地下水位較高，且受到潮汐和季節(jié)性降雨的影響，地下水位波動(dòng)較大。高地下水位和軟弱的上覆土層容易形成潛在的不穩(wěn)定因素，對(duì)路基的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。詳見表2。

該地區(qū)地震活動(dòng)較為頻繁，雖然震級(jí)多為中小地震，但仍可能對(duì)路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在地震作用下，路基可能發(fā)生變形、開裂等現(xiàn)象，影響公路的正常使用。

綜合考慮以上地質(zhì)條件因素，在路基加固過(guò)程中需要選用合適的土工材料，以提高路基的承載能力和穩(wěn)定性。例如，可以采用高強(qiáng)度、高模量的土工格柵來(lái)增強(qiáng)路基的抗拉強(qiáng)度；采用透水性好的土工布來(lái)防止路基內(nèi)部積水和砂土液化現(xiàn)象的發(fā)生；在路基施工中需要嚴(yán)格控制填土質(zhì)量，確保填土的均勻性和壓實(shí)度，以提高路基的整體穩(wěn)定性。

3路基加固中的土工材料篩選設(shè)計(jì)與施工

在廣西某老路維修加鋪改造工程中，針對(duì)復(fù)雜多變的地質(zhì)條件，進(jìn)行了土工材料的篩選設(shè)計(jì)與施工。針對(duì)黏性土、砂土和殘積土等不同土層類型，進(jìn)行了詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察和實(shí)地測(cè)試，確定了各自的工程性質(zhì)和特點(diǎn)。根據(jù)土層參數(shù)表中提供的數(shù)據(jù)，結(jié)合工程實(shí)際需求，選擇了不同的土工材料和加固方案進(jìn)行路基加固。

3.1黏性土加固材料篩選與施工

針對(duì)黏性土的加固，進(jìn)行了詳細(xì)的土壤工程性質(zhì)測(cè)試，包括塑性指數(shù)、滲透系數(shù)、抗剪強(qiáng)度等參數(shù)的測(cè)定。根據(jù)土工材料的特性和工程需求，選擇了不同的土工格柵進(jìn)行加固。土工格柵各參數(shù)值見表3。

在施工過(guò)程中，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）路基準(zhǔn)備。清除路基表面的雜物和松散土壤，確保路基平整干凈。

（2）格柵鋪設(shè)。將選定的土工格柵鋪設(shè)在路基表面，格柵之間要有重疊部分，保證整體加固效果。根據(jù)實(shí)際需要，可以采用手工或機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鋪設(shè)，保證格柵的平整和緊密貼合。

（3）格柵固定。使用釘子、U型釘或地錨等固定設(shè)備將土工格柵牢固地固定在路基表面，確保其不會(huì)移動(dòng)或滑動(dòng)。

（4）填土覆蓋。在土工格柵鋪設(shè)完成后，進(jìn)行填土覆蓋，填土要均勻、密實(shí)，并逐層夯實(shí)，確保路基的平整度和穩(wěn)定性。

（5）表層處理。對(duì)路面進(jìn)行修整和表層處理，如重新鋪設(shè)瀝青或混凝土層，提高路面的平整度和耐久性。

施工流程嚴(yán)格控制施工質(zhì)量和過(guò)程，確保土工格柵與路基之間的良好結(jié)合，達(dá)到預(yù)期的加固效果。同時(shí)，注意施工過(guò)程中的安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)，確保施工人員的安全和施工現(xiàn)場(chǎng)的整潔。

3.2砂土加固材料篩選與施工

對(duì)于砂土，考慮到其透水性較好但抗剪強(qiáng)度較低的特點(diǎn)，采用了土工布加鋪的方法。土工布具有良好的抗拉性能和透水性，能夠有效防止砂土液化現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)可提高路基的穩(wěn)定性和排水性能。進(jìn)行了詳細(xì)的土壤工程性質(zhì)測(cè)試，包括滲透系數(shù)、抗剪強(qiáng)度等參數(shù)的測(cè)定。根據(jù)不同區(qū)域砂土的特性和工程需求，選擇了以下的土工布進(jìn)行加固。詳見表4。

在施工過(guò)程中，按照以下步驟進(jìn)行：

（1）路基準(zhǔn)備。清除路基表面的雜物和松散土壤，確保路基平整干凈。

（2）土工布鋪設(shè)。選擇合適的土工布鋪設(shè)在路基表面，土工布之間要有重疊部分，以確保加固效果。根據(jù)實(shí)際需要，同時(shí)采用手工及機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鋪設(shè)，保證土工布的平整和緊密貼合。

（3）固定處理。對(duì)鋪設(shè)的土工布進(jìn)行固定處理，使用U型釘或地錨將土工布牢固地固定在路基表面，確保其不會(huì)移動(dòng)或滑動(dòng)。

（4）填土覆蓋。在土工布鋪設(shè)完成后，進(jìn)行填土覆蓋，填土要均勻、密實(shí)，并逐層夯實(shí)，確保路基的穩(wěn)定性和承載能力。

（5）表層處理。對(duì)路面進(jìn)行修整和表層處理，如重新鋪設(shè)瀝青或混凝土層，提高路面的平整度和耐久性。

施工流程嚴(yán)格控制施工質(zhì)量和過(guò)程，確保土工布與路基之間的良好結(jié)合，達(dá)到預(yù)期的加固效果。同時(shí)，施工過(guò)程中要做好安全防護(hù)和環(huán)境保護(hù)工作，確保施工人員的安全和施工現(xiàn)場(chǎng)的整潔。

3.3殘積土加固材料篩選與施工

對(duì)于殘積土，由于其工程性質(zhì)具有較大的變異性，整個(gè)工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)中殘積土含量 gt;30% ，含量較高，主要由粉砂質(zhì)顆粒組成，具有較高的風(fēng)化程度和不均勻性。傳統(tǒng)的土工材料加固方法并不適用于殘積土的加固，需要采取其他措施來(lái)提高路基的穩(wěn)定性和承載能力。

針對(duì)殘積土的特性和加固需求，采取以下加固方案。

3.3.1填土加固

填土加固是針對(duì)殘積土加固的常用方法之一。通過(guò)選擇質(zhì)量良好的填土材料，填補(bǔ)路基表層或局部空洞，從而增加路基的密實(shí)度和穩(wěn)定性。因?yàn)樘钔敛牧蠎?yīng)具有良好的顆粒分布和均勻性，可以確保填土層的穩(wěn)定性和一致性。詳見表5。

具體施工步驟：（1）清除表層的雜物和松散土壤，確保填土層與原有路基之間的緊密接觸；（2）選擇質(zhì)量良好、顆粒分布均勻的填土材料，根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理搭配和混合；（3）采用夯實(shí)機(jī)械或人工夯實(shí)工具，對(duì)填土層進(jìn)行逐層夯實(shí)，確保填土的密實(shí)度和承載能力。

3.3.2 壓實(shí)處理

壓實(shí)處理是加固殘積土路基的關(guān)鍵步驟之一，通過(guò)適當(dāng)?shù)膲簩?shí)設(shè)備對(duì)填土層進(jìn)行加固處理，可以提高填土層的密實(shí)度和承載能力，增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。

具體施工步驟：（1）根據(jù)填土層的厚度和土壤類型，選擇合適的壓路機(jī)或壓實(shí)器具，確保壓實(shí)效果達(dá)到要求；（2）采用逐層遞進(jìn)的壓實(shí)順序，由淺至深、由外至內(nèi)進(jìn)行壓實(shí)，確保整個(gè)填土層的密實(shí)度均勻一致；（3）根據(jù)填土材料的特性和工程要求，合理控制壓實(shí)參數(shù)，包括壓實(shí)次數(shù)、壓實(shí)速度和壓實(shí)幅度等，確保壓實(shí)效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。詳見表6。

3.3.3表層處理

表層處理是加固工程的最后一道工序，主要目的是修整路面并增加路面的耐久性和平整度，比如重新鋪設(shè)瀝青或混凝土層等。

具體施工步驟：（1）清除路面上的雜物和污物，保持路面干凈整潔；（2）對(duì)路面進(jìn)行修整和平整處理，修補(bǔ)路面破損或裂縫部分，確保路面平整度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；（3）根據(jù)實(shí)際需要和設(shè)計(jì)要求，重新鋪設(shè)瀝青表層，提高路面的耐久性和平整度。詳見表7。

4效果分析

4.1黏性土加固效果評(píng)估

黏性土加固采用了不同類型的土工格柵，如PP土工格柵、PET土工格柵和HDPE土工格柵。這些土工格柵具有不同的抗拉強(qiáng)度、網(wǎng)孔尺寸、材料厚度和材料寬度等參數(shù)，以滿足不同路段土壤的特性和工程需求。施工過(guò)程嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，包括路基準(zhǔn)備、格柵鋪設(shè)、格柵固定、填土覆蓋和表層處理等步驟。黏性土加固后，路基的穩(wěn)定性和承載能力得到了有效提升，軟弱層的形成和發(fā)展得到了有效控制。在實(shí)際使用中，路基的變形和沉降現(xiàn)象明顯減少，路面的平整度和耐久性得到了顯著提高。詳見表8。

4.2砂土加固效果評(píng)估

砂土加固采用了不同類型的土工布，如PP土工布、PET土工布和HDPE土工布。這些土工布具有不同的抗拉強(qiáng)度、透水性能、材料厚度和材料寬度等參數(shù)，以滿足不同路段砂土的特性和工程需求。施工過(guò)程同樣嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，包括路基準(zhǔn)備、土工布鋪設(shè)、固定處理、填土覆蓋和表層處理等步驟。砂土加固后，路基的穩(wěn)定性和排水性能得到了顯著提升，砂土液化現(xiàn)象得到了有效控制；路基的變形和沉降現(xiàn)象也得到了明顯改善，路面的平整度和穩(wěn)定性得到了有效提高。詳見表9。

4.3殘積土加固效果評(píng)估

針對(duì)殘積土的加固方案主要采用了填土加固和壓實(shí)處理。由于殘積土的特性復(fù)雜多變，傳統(tǒng)的土工材料加固方法效果不理想，因此采用填土加固和壓實(shí)處理的方法來(lái)增加路基的密實(shí)度和穩(wěn)定性。填土加固選用了質(zhì)量良好的填土材料，進(jìn)行了嚴(yán)格的施工工藝控制。壓實(shí)處理選用了不同的壓實(shí)方案，根據(jù)填土層的厚度和土壤類型進(jìn)行合理選擇。經(jīng)過(guò)加固處理后，殘積土路基的穩(wěn)定性得到了一定程度的改善，路基的承載能力得到了提升，但由于殘積土的工程性質(zhì)較為復(fù)雜，加固效果仍有待進(jìn)一步觀察和評(píng)估。詳見表10。

5結(jié)語(yǔ)

根據(jù)對(duì)廣西某老路維修加鋪改造工程的土工材料篩選、設(shè)計(jì)與施工的詳細(xì)分析和評(píng)估，得出如下結(jié)論：

（1）針對(duì)不同地質(zhì)條件和土層特性，采用多種土工材料和加固方案進(jìn)行路基加固，包括土工格柵、土工布、填土和壓實(shí)處理等方法。這些加固方案在不同的路段和土層類型中發(fā)揮了重要作用，有效提升了路基的穩(wěn)定性和承載能力。

（2）黏性土加固采用了不同類型的土工格柵，如PP土工格柵、PET土工格柵和HDPE土工格柵，通過(guò)嚴(yán)格的施工工藝控制和合理的加固方案，顯著提升了路基的穩(wěn)定性，軟弱層得到了有效控制，路面的平整度和耐久性得到了顯著提高。

（3）砂土加固采用了土工布加鋪的方法，選擇了不同類型的土工布進(jìn)行加固，通過(guò)優(yōu)化的施工流程和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，有效提升了路基的排水性能和穩(wěn)定性，砂土液化現(xiàn)象得到了有效控制，路面的平整度和穩(wěn)定性得到了顯著提高。

（4）殘積土加固采用了填土加固和壓實(shí)處理的方法，通過(guò)嚴(yán)格選材和合理施工，在一定程度上改善了路基的穩(wěn)定性和承載能力，但由于殘積土的復(fù)雜性和變異性，加固效果仍有待進(jìn)一步觀察和評(píng)估。

參考文獻(xiàn)

[1]李信.公路路基路面質(zhì)量通病成因及施工加固技術(shù)[J].四川建材，2024，50（3）：187-189.

[2]黃超.高速公路改擴(kuò)建中水泥攪拌樁加固軟土路基的應(yīng)用研究[J].建筑機(jī)械，2024（3）：99-103.

[3]曾華明.山區(qū)公路濕陷性軟土路基防變形加固施工技術(shù)研究[J]交通科技與管理，2024，5（4）：105-107.

[4]李威.山區(qū)高速公路斜坡路基邊坡加固治理及效果研究[J].西部交通科技，2024（1）：86-88.