淺析土工格柵在軟土地基處理中的應(yīng)用

摘 要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，公路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大，人們對公路的安全性和穩(wěn)定性越來越重視。軟土地基作為公路施工中常見的不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有較大的含水量和較高的壓縮性，不僅會影響公路的整體性能，而且會減少著道路的使用壽命。土工格柵因其特有優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于軟土地基處理中，其具有較高的施工效率、較低的施工成本以及可靠的施工質(zhì)量，能夠有效提升路基強度和穩(wěn)定性，最大限度的減少不均勻沉降，具有良好的應(yīng)用效果。本文以某公路工程為例，重點分析了軟土地基處理中土工格柵的施工準備、施工工藝及質(zhì)量控制措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：土工格柵；軟土地基處理；施工準備

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）17-0000-00

在我國內(nèi)陸湖泊、沿海地區(qū)、山區(qū)地帶等廣泛分布著以軟弱黏性土或淤泥為主的軟土地基，該地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有較低的承載能力和較大的含水量，一旦處理不當會導致路堤失穩(wěn)或路基沉陷等病害的出現(xiàn)。利用土工格柵處理軟土地基能夠提高路基穩(wěn)定性，降低孔隙比，滿足道路強度要求，最大限度的控制不均勻沉降及局部剪切破壞問題，從而提高公路整體質(zhì)量，保證路面結(jié)構(gòu)完整，為車輛行駛提供安全、舒適的環(huán)境。

1 工程概述

本文以某公路工程為例，該公路全長18.5km，設(shè)計時速80km/h，為雙向四車道。公路沿線途經(jīng)多處不良地質(zhì)路段，其中湖泊眾多，河道交叉，周圍地基主要以沉積淤泥質(zhì)亞黏土為主，且地下水位較高。經(jīng)過技術(shù)人員的實地勘察，決定采用土工格柵處理軟土地基，利用土工格柵表面與土的摩擦作用和加筋補強作用來約束土體移動和下沉，從而使施工條件得到改善，地基承載力大幅高。

2 軟基處理中土工格柵的施工準備

2.1 現(xiàn)場準備

在施工前，需要認真勘察施工現(xiàn)場，仔細核對設(shè)計圖紙，熟悉掌握施工技術(shù)，并提前在施工路段兩側(cè)修筑施工便道，為后期的材料運輸和機械行駛提供便利。

2.2 材料準備

為了保障工程質(zhì)量，施工人員需要對土工格柵進行嚴格把關(guān)，在購買前對材料的供應(yīng)能力進行調(diào)查，對材料的質(zhì)量進行取樣檢驗，所購買材料必須具備合格證書、檢驗報告單、詳細參數(shù)等，檢驗結(jié)果符合設(shè)計要求后方可進入施工場地。砂墊層使用材料為中砂、粗砂或砂礫，砂礫中顆粒含量小于0.075mm的控制在5%以內(nèi)，且不含草根、垃圾等有機雜物。

2.3 技術(shù)準備

施工前，技術(shù)人員需要對設(shè)計文件和圖紙進行認真熟悉，對路基土工合成處理工程施工技術(shù)規(guī)范準確掌握，明白設(shè)計人員的真實意圖，并將施工技術(shù)要點和安全注意事項向施工人員進行交底，組織工程負責人、技術(shù)人員和施工人員開展崗前培訓。在施工前需要進行放樣作業(yè)，將土工格柵的鋪設(shè)位置用全站儀放出，設(shè)置明顯標志，并報監(jiān)理人員復核。

2.4 壓實試驗

需要選取一段軟土地基利用現(xiàn)有碾壓機進行現(xiàn)場壓實作業(yè)，對施工工藝參數(shù)進行確定。在完成壓實試驗后，需要將最佳鋪土厚度、碾壓遍數(shù)和施工速度進行準確記錄，對填筑后土方量變化率進行核定，最后通過對數(shù)據(jù)的分析確保所選施工方法和工藝流程具有經(jīng)濟性和合理性。

3 軟土地基處理中土工格柵施工工藝

為進一步提高施工質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，在做好各項施工準備工作的基礎(chǔ)上，規(guī)范施工工藝，具體施工流程如圖1所示。

3.1 清表壓實

施工前，應(yīng)將路基范圍內(nèi)的樹木、雜草、白色垃圾等雜物清除干凈，通過抽水泵抽干地表積水或水塘地段，并在路基兩側(cè)開挖排水溝，以便于降低地下水位，然后對長期浸水的軟土和淤泥進行開挖并運出施工現(xiàn)場。完成地表清理后，拋填合格的土方，并將中粗砂在土方表層鋪0.2—0.3cm的厚度，最后壓實地表。施工人員可選用沖擊壓路及對原地表進行平整壓實，根據(jù)路基沖擊碾壓施工方案執(zhí)行具體壓實措施，確保平整度在15mm以內(nèi)，壓實度在92%以上。

3.2 鋪設(shè)底層土工格柵

施工人員要在平整下承層上全寬鋪設(shè)土工格柵，用木樁將土工格柵鋪設(shè)范圍標示完以后進行鋪設(shè)施工，鋪網(wǎng)時從施工路段的一端開始，鋪設(shè)保持垂直路線。土工格柵要求平整順直的進行鋪設(shè)，不允許出現(xiàn)坑洼、褶皺或扭曲，且與下承層緊貼，兩側(cè)寬度與路基寬度保持相同，在斜坡鋪設(shè)土工格柵時要保證具有適當?shù)乃删o度。土工格柵鋪設(shè)時需要將足夠的錨固長度預(yù)留在路堤兩邊，在壓實填料面上回折覆裹，回折錨固長度控制在2m左右，外側(cè)覆蓋一層土，防止出現(xiàn)人為破壞，保障土工格柵的整體性。土工格柵的連接方式可采用搭接法、黏接法或縫接法，縫接法可用交織的高強聚丙烯帶連接相鄰兩幅土工格柵，縫接寬度控制在5cm以上；搭接法一般采用U形釘進行固定，搭接寬度控制在大于30cm且小于90cm范圍內(nèi)；黏接法的黏接寬度必須大于5cm，黏接強度超過合成材料的抗拉強度。

3.3 土方填筑

完成底層土工格柵鋪筑后，需要進行路基填土，填料需要分層攤鋪、分層碾壓，所選用土方要進行取樣檢驗，確保其符合施工要求。為了防止運輸車輛調(diào)頭或碾壓后破壞土工格柵，土方填筑可采取滾填方式完成。施工人員可采用輕型推土機或前置式裝載機攤鋪土方，根據(jù)土的最大松鋪厚度合理控制土方填筑厚度，其中填石路堤控制在50cm以下，土方路堤控制在30cm以下，隨后通過壓路機碾壓路基，確保填筑碾壓符合路基土方壓實的規(guī)范要求。

3.4 上層土工格柵鋪筑

土方填筑碾壓合格后，鋪設(shè)上層土工格柵，上、下層接縫應(yīng)交替錯開，錯開長度控制在50cm以上。寬度需要與填土層頂寬保持一致，鋪設(shè)要求及連接方式等同于底層土工格柵鋪設(shè)要求。針對部分路段需要做沉降觀測，可在地表埋設(shè)沉降儀，控制路堤填料速率，并對側(cè)向位移和沉降情況加強觀測，避免出現(xiàn)路堤失穩(wěn)。

完成上述作業(yè)后，需再將一層土料填筑在其表面，防止被破壞或丟失。填筑該層土方時必須嚴格按照路基土方填筑厚度和碾壓要求完成，松鋪厚度控制在30cm以內(nèi)。施工單位可以使用平地機按層厚攤鋪平整填料，每一填層頂面局部高差控制在10cm以內(nèi)，確保土工格柵緊密內(nèi)貼土面。在填筑完土方后，需要進行分層碾壓。施工人員可選用推土機、鏟動機或壓路機進行碾壓，壓實作業(yè)不允許使用羊腳壓實機械，防止對土工格柵造成損壞。碾壓時堅持“從兩側(cè)向中心”的順序，不允許進行反向順序碾壓和橫向行駛碾壓，行間保持50cm的重疊，縱向碾壓保持10m左右重疊區(qū)段。

3.5 驗收

完成軟土地基處理后，需要按照相關(guān)要求對填層的密度、地基的壓實度等參數(shù)進行檢測，確保其符合指標要求，對于不達標的路基需要加強碾壓，直至合格后做好邊坡防護工程，及時整修邊坡。

4 軟基處理中土工格柵施工質(zhì)量控制

（1）按照要求鋪設(shè)、固定平整的下承層，鋪設(shè)時土工格柵緊貼下承層，嚴禁出現(xiàn)扭曲、重疊以及折皺現(xiàn)象（表1）。

（2）材料強度高的方向應(yīng)垂直路基的中心線進行鋪設(shè)，土工格柵鋪設(shè)后第一層填料之間的間隔時間控制在1周以內(nèi)，采用無棱角的細粒料作為第一層填料，填土時要從中間向兩邊對稱進行，通過填土來保持土工格柵的受拉狀態(tài)。

（3）在土工格柵上卸土時高度控制在1m以內(nèi)，避免局部出現(xiàn)不均勻下陷，嚴禁機械在未壓實的填料表面走動。路基碾壓可選用平碾施工方式，車轍深度控制在5cm以下。鋪設(shè)完土工格柵后需要覆蓋48小時，避免高溫或強光下出現(xiàn)老化受損情況。土工格柵的上、下填料最大粒徑要控制在路床和路堤范圍粒徑要求以內(nèi)，而且距離格柵層8cm內(nèi)的填料粒徑控制在6cm以下，鋪設(shè)完每層土工格柵和填料后需要對其平整度、寬度以及厚度進行認真檢查，確保其與施工要求相符。

5 結(jié)語

綜上所述，一些公路由于地勢低洼、排水不暢、路基不穩(wěn)等原因形成了軟土地基，這些路段不僅影響著公路的穩(wěn)定性和安全性，而且降低了公路的使用壽命。軟土加固的主要目的是提高軟基的強度和承載力，減少局部剪切破壞，在合理范圍內(nèi)控制路基沉降。通過運用土工格柵技術(shù)，其能夠依靠表面摩擦和網(wǎng)孔之間咬合互鎖作用構(gòu)成一個高效的應(yīng)力傳遞機制，不僅使填方土料的抗剪強度和中期的整體性得到明顯增強，而且使土質(zhì)的物理力學性質(zhì)得到有效改善，同時有效縮短施工周期，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益，在公路軟土地基處理中具有很高的推廣價值。

參考文獻

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收稿日期：2018-06-19

姓名：朱建剛（1978—），男，河南信陽人，本科，工程師，研究方向：交通工程（公路橋梁工程）。