公路路基加寬施工中的土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

陳俊華，朱 虹

(贛州市公路管理局贛縣分局，江西 贛縣 341100)

公路路基加寬施工中的土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

陳俊華，朱 虹

(贛州市公路管理局贛縣分局，江西 贛縣 341100)

對新舊路基之間變形現(xiàn)象與控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了討論,同時結(jié)合相應(yīng)的工程實(shí)例,對公路路基加寬土工格柵施工和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行探討。

公路路基；土工格柵；加筋技術(shù)

1 工程概況

某公路A市到B縣一段，1997年底就已經(jīng)修建完成開始通車了，到今年已經(jīng)運(yùn)營了20年，但是因?yàn)樵摰囟谓煌ǔ休d量在不斷增加，該公路的服務(wù)水平也達(dá)到了超負(fù)荷狀態(tài)，所以對這一段的公路進(jìn)行擴(kuò)建是非常緊迫而又有必要的，A市至B縣段的公路改擴(kuò)工程全長達(dá)到165.01 km，并且把原來的雙向四車道給建成了雙向八車道。筆者以京港澳公路A市到B縣改擴(kuò)項(xiàng)目K442+110斷面位置5.0 m高路基作為例子對相關(guān)數(shù)值進(jìn)行模擬，經(jīng)過地質(zhì)勘查，得出資料，地面以下的土層依次分別是4.5 m厚的粉土，和5.7 m厚的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，再往下面是11.23 m厚的粉質(zhì)粘土和粉土。

2 新舊路基之間變形現(xiàn)象與控制標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)用科學(xué)合理的手段降低新舊路基沉降差。舊路基固結(jié)沉降完成較早，牢固性強(qiáng)，沉降現(xiàn)象不明顯，而新路基建成還未受過行車荷載作用，因此固結(jié)沉降還沒有完成，有可能給舊路基帶來一些不好的影響，特別是當(dāng)公路建在軟土地上時，由于土質(zhì)疏松，沉降差會更加明顯。

3 土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)參數(shù)

(1)土工格柵彈性模量對新老路基沉降的影響。分析加筋效果可以通過調(diào)整土工格柵的彈性模量作為參考依據(jù)。以下是筆者選取的四個參考量，0.1,0.5,1和2 GPa所得到的路基表面最大沉降量與土工格柵彈性模量的關(guān)系圖，見圖1。

圖1 路基表面最大沉降量與格柵模量關(guān)系圖

而橫坡比與土工格柵彈性模量關(guān)系表如表1所示。

表1 橫坡比與土工格柵彈性模量關(guān)系

根據(jù)以上的結(jié)果，筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)土工格柵彈性模量由0.5 GPa增加至1 GPa時，路基表面的最大沉降量由10.2降低到6.7 m，減少了34.3%，橫坡比也伴隨著縮小到3.3‰。綜上所述，并依據(jù)實(shí)際的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)投入分析來看，土工格柵的最佳彈性模量為1 GPa，這是因?yàn)楫?dāng)土工格柵的彈性模量增加到1 GPa時，新路基的各項(xiàng)建設(shè)指標(biāo)最優(yōu)，即便再增加模量數(shù)值，也不會得到更優(yōu)良的加筋效果。

橫坡比對路面的影響。如果說舊路基橫坡比在填筑之前是8%的話，那么填筑以后可以達(dá)到9%，而跟舊路基相比，新路基在填筑之前就可以達(dá)到14%，填筑以后甚至可以達(dá)到16%。但是，路基的橫坡比并不是越大越好，過大的橫坡比會導(dǎo)致開裂現(xiàn)象，公路安全無從保障。這個問題要求我們要將對新路基的處理列到重點(diǎn)工作之一，將橫坡比控制在規(guī)定范圍之內(nèi)，保障施工質(zhì)量與安全。另外，如果不應(yīng)用任何技術(shù)的話，即使在完成初期橫坡比可以穩(wěn)定在安全范圍內(nèi)，但是長期下去，隨著路基不斷被加寬，橫坡比也會隨之不斷加大，由此導(dǎo)致出現(xiàn)一系列問題，行車安全得不到保障。

4 公路路基加寬土工格柵施工

(1)施工過程。首先是施工前的準(zhǔn)備階段，在對公路進(jìn)行改造之前，要對原公路情況進(jìn)行全方位調(diào)查，包括公路所處地形、地質(zhì)狀況、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等等，要對此有全面深入的了解，為改造方案的制定提供信息與數(shù)據(jù)支持，使方案更加科學(xué)化、合理化。同時，展開調(diào)查，了解公路舊路基存在的問題，比如斷裂、塌陷等等，發(fā)現(xiàn)問題后，及時采取相關(guān)對策，解決問題，避免問題進(jìn)一步擴(kuò)大。在施工之前，還應(yīng)該做好對舊路基的勘察工作，比如對于軟土地基這種缺陷地基，要清楚其具體位置，在施工過程中盡量繞開軟土地基，或者提前采取措施，以減少對施工工作的不良影響。在具體的實(shí)施方案中，需要綜合考慮各種因素，進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)與檢測計(jì)算，制定出科學(xué)合理的施工方案。除此之外，還應(yīng)該對工作人員、施工原料以及施工設(shè)備等進(jìn)行排查，比如說材料，新路基選用的材料應(yīng)該與舊路基相切合，不然無法實(shí)現(xiàn)舊路基向新路基的過渡，而且容易出現(xiàn)不良反應(yīng)，在選購原料的時候，應(yīng)該選用信譽(yù)有保障的供應(yīng)商，保障原料質(zhì)量，而且原料再進(jìn)場前后，為了避免出現(xiàn)問題，應(yīng)再次進(jìn)行質(zhì)量檢查，沒有通過檢驗(yàn)的，一律不得入場。通過檢驗(yàn)的原材料在入場后，也應(yīng)該有專門的工作人員負(fù)責(zé)看管，避免受潮或損壞，防止影響最后的施工結(jié)果。

(2)土工格柵鋪設(shè)與攤鋪碾壓處理。在開挖基床之前，應(yīng)做好對砂墊層的處理工作，逐漸碾壓平臺之后，在進(jìn)行土工格柵鋪設(shè)。這其中，格柵加筋處理是重中之重，在進(jìn)行加筋處理時，應(yīng)該確保全方位受力均勻，縱向搭接長度應(yīng)該嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，一般控制在15～20 cm，而橫向搭接長度應(yīng)該控制在10 cm之內(nèi)。在鋼筋搭接處，為了保障緊密性，需要塑料袋來對其進(jìn)行捆綁，一般間隔控制在1.5 cm上下，同時應(yīng)用U型釘?shù)姆绞焦潭ǜ駯牛?dāng)上述工作都完成之后方可進(jìn)行土料填充。

另外，我們要盡力確保填筑工作的質(zhì)量問題，在滿足標(biāo)準(zhǔn)與要求后，為了避免出現(xiàn)傾斜等現(xiàn)象，可采用掛線鋪筑的方法，在鋪筑完成后用鐵釘進(jìn)行加固。當(dāng)部分格柵完成鋪設(shè)后，從起始點(diǎn)向前進(jìn)行碾壓，在中面層開始鋪筑工作，一般采用機(jī)械化方式，但是在碾壓時應(yīng)該注意，必須與筋材緊密結(jié)合，不能有空隙，并且沒有進(jìn)行壓實(shí)處理的路段，禁止行人與來往車輛經(jīng)過，避免出現(xiàn)斷裂或者錯位等問題。

排水處理與新舊路基沉降現(xiàn)象處理。土工格柵鋪設(shè)完成后，應(yīng)該做好一系列后續(xù)保護(hù)措施，其中重要的一項(xiàng)就是及時進(jìn)行排水處理。因?yàn)榕潘ぷ魍瓿汕闆r會直接影響到格柵的牢固性。通過對實(shí)際情況的考察，按照相關(guān)要求與規(guī)定，在土體中合理安置排水設(shè)備，以確保排水效果。

對于新舊路基沉降現(xiàn)象的處理，主要有兩種方式，一種是填挖結(jié)合。這種方式可以保障新舊路基的整體一致性，從根本上降低沉降差。另一種是新舊路基結(jié)合處的處理。一般來說，路基填充過高則需要鋪設(shè)鋼塑復(fù)合格柵，并且嚴(yán)格控制格柵的縱向拉力與實(shí)際伸長率。

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通壓力的不斷增大，原有的、老舊的公路已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)下發(fā)展新形勢，因此對公路的改造也是必然要求。但是在實(shí)際施工過程中，對于新舊路基的處理，會遇到很多困難與問題，比如沉降現(xiàn)象等，工作人員要綜合考慮各方面因素，把握實(shí)際狀況，在施工過程中，運(yùn)用土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)等手段，確保工程順利進(jìn)行，并保障工程質(zhì)量。

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U416.1

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2017-08-23