王培 魏學偉
摘 要:在實際公路施工中,路基的作用至關重要,加寬土工格柵加筋施工技術應用的很重要,需要結合實際情況分析。本文詳細分析了這項技術在路基施工中的具體應用,包括特點、流程等,希望能夠引起相關人員的重視。
關鍵詞:公路路基;加寬施工;土工格柵;加筋技術
伴隨社會經濟的高速發展,我國公路建設事業也得到了突飛猛進的發展。在路基改建工程中,常常會出現新老路基差異沉降現象,此類問題的長期存在,將進一步加重路面病害,導致開裂、變形等問題產生。土工格柵在路基改建工程中的應用,不僅能夠實現新路基剛度的有效提升,減少沉降;同時,還能依托土工合成材料的抗拉強度,進一步加強加寬部分與原路基間的結構聯系,形成一個整體,有效提高工程使用性能,促進公路建設事業持續、健康發展。
1 土工格柵的特點
格柵是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成的二維網格狀或具有一定高度的三維立體網格屏柵,當作為土木工程使用時,稱為土工格柵。作為柔性材料,在荷載作用下,土工格柵與土體之間的摩擦力對土體側向變形將起到制約作用。因土工格柵與土體之間粘結力較高,進而提高了抗拉性及剪應力。并對路堤橫斷面、新老路基結合部的沉降情況進行有效改善,避免縱、橫向裂縫的情況的出現。土工格柵適用于各種堤壩和路基補強、邊坡防護、洞壁補強。其特點如下:1)強度大、蠕變小、適應各類環境土壤,完全可以滿足高等級公路中的高大擋墻使用。2)能有效的提高加筋承載面的嵌鎖、咬合作用、極大程度的增強地基的承載力、有效的約束土體的側向位移,增強地基穩固性能。3)與傳統格柵相比更具有強度大、承載力強、抗腐蝕、防老化、摩擦系數大、孔眼均勻、施工方便、使用壽命長等特點。
2 工程概況
某公路工程已經通車運營數年,加上社會經濟飛速發展,交通量迅猛增長,服務水平也開始處于飽和狀態,因此加寬擴建路基尤為重要。此工程總長165.1km,之前是雙向四車道,現在設計成雙向八車道。為符合施工設計要求,提升施工質量。這篇文章以K442+110斷面位置5m高路基為例來分析,據實地勘測結果表明,其中粉土厚度是4.5m、淤泥質粉質黏土厚度是5.7m、粉質黏土和粉土厚度是11.3m。
3 公路路基加寬施工中土工格柵加筋施工要點分析
1)施工準備。第一,填料。填料所選取的材料以砂性土、砂礫及碎石等為主,其具有較強滲水性。禁止選取淤泥、腐質土。所選填料內存在有機料、生活垃圾較多則不得使用。相比填料壓實厚度,填料粒徑不得大于其75%,并在15cm以內控制最大粒徑。如粗粒料不夠圓滑、過于尖銳,在筋帶表層攤鋪時不得使用。碎石規格以2種為主,即30~50mm與50~70mm,配置比例為70:30。第二,加筋材料。土工格柵、土工帶等為加固路基的土工合成材料。作為一種新型土工合成材料,塑料土工格柵的優點為較強整體結構、較大摩擦系數等,在軟基加固施工中得到了廣泛應用。本文選取塑料雙向土工格柵施工。
2)放樣。按照設計要求進行樁頂標高測量確定,并進行樁位放線及控制樁設置。同時,核查現場材料,對加筋土擋墻基礎線進行測定。除此之外,還需對加筋土邊坡斷面進行核對,并對格柵鋪設進行復核。根據施工規定,做好場地清理工作。
3)鋪設土工格柵。以土工格柵加筋效果的充分發揮作為鋪設土工格柵的施工原則,鋪設過程中,需把高強度的方向設置到與路堤軸線垂直的方向。要求緊密聯結所有土工格柵,與土工格柵設計抗拉強度相比,其受力方向連接位置強度應高一些,且在15cm以上控制重疊長度。要求平整鋪設土工格柵,不得出現褶皺現象。鋪設時可選取人工方式進行緊拉作業,隨后在填土表面固定土工格柵,所選用的工具為U型釘等。同樣必須平整土工格柵土層表面,如存有石塊等,需及時清理,避免破壞土工格柵。完成鋪設作業后,需再次確認其是否固定,避免填土施工時出現土工格柵位移現象。
4)填土。土工格柵鋪開后,應及時填筑填料,每層填筑后均須反復壓實,檢測壓實度,以達到設計壓實標準;未鋪填料時,機械車輛不能經過。根據施工測驗記錄選擇合適的壓實設備、碾壓遍數、以及組合方式。壓實作業要注意使用壓實設備不能損壞土工格柵。
5)壓實控制。壓實作業要選擇合適的壓實設備的類型、最優組合方式、碾壓遍數及碾壓速度、操作工序、每層材料的含水量等。施工前要確定最佳施工參數,進行現場試驗,檢測各種材料的質量,達到規定壓實度方可進行壓實作業。壓實檢測數據如表2所示。本次施工采用6~10t壓路機大面積施工,使用膠輥壓路機再次進行壓實,保證壓輪與材料緊密接觸,同時注意保護施工范圍,禁止車輛在施工地段經過,避免筋材位移。
6)路基不同沉降量的過渡處理。第一,路基填挖結合部。選用雙向超過40KN/M的土工格柵作為路基填挖結合部施工的主要方式,一般選用的土工格柵類型為GSZ60-60型。路基加寬施工中,應將土工格柵設置在新舊路基接觸的臺階位置與路基頂層,這樣可以對新舊路基間的粘結力進行有效增強,在不均勻沉降與側向位移減少的情況下,確保新舊路基整體結構的快速形成。第二,舊路加寬新舊路基結合部。通常情況下,當路基填高在3米以上時,應將鋼塑復合格柵設置在與路基封頂位置相距20厘米的位置,確保鋼塑土工格柵縱向極限拉力在60KN/M以上,橫向極限拉力在20KN/M以上,伸長率必須控制在5%以下。
7)質量控制要求。(1)首先要選擇正規廠家生產的材料,使用前檢查相關質量合格證明,材料無合格證或實驗不合格者不施工。施工過程中的質量檢測要形成體系,包括抽檢和復檢,必要時也要求跟蹤檢測,以此保證驗收時符合標準。(2)嚴格把關場地平整工作,達到基面平整,沒有堅硬尖銳突起物,發現范圍內有不合格的地方及時處理。(3)嚴格把關格柵完成后的質量,原材料要符合標準,保證格柵位置準確,尺寸標準,強度、寬度、長度等指標符合施工方案,如果發生質量問題或出現彎曲,要及時處理。
4 沉降、穩定性觀測分析
1)穩定性觀測。普通路段相鄰觀測斷面距離100~200m,其他路段根據實際需要設置觀測點,觀測設備可使用全站儀和水準儀,記錄相關參數,反饋到設計部門,由設計人員進行分析,再反饋到施工單位。如果觀測結果符合標準測繼續施工,同時加強跟蹤檢測,方便及時發現問題,及時解決問題。測量技術要科學合理,符合施工情況。
2)沉降觀測。為保證工程安全,掌握建筑物的沉降情況,及時發現對建筑物不利的下沉現象,在施工過程中必須進行沉降觀測。觀測到各部位的總沉降,從路基填土開始,沉降觀測也隨即進行。沉降觀測水準基點在一般情況下,可以利用工程標高定位時使用的水準點作為沉降觀測水準基點。根據具體情況,對路基沉降觀測斷面的設置及觀測斷面的觀測內容結合沉降控制要求、地形地質條件、地基處理方法、路堤高度、堆載預壓等來確定。觀測期內,路基沉降實測值超過設計值20%及以上時,應及時查明原因,必要時進行地質復查,并根據實測結果調整計算參數,對設計預測沉降進行修正或采取沉降控制措施。
5 結束語
隨著社會的發展,公路工程的建設愈發重要,直接影響著交通經濟的進步,需要重視對堵塞公路的改造。其中,加寬土工格柵加筋施工技術在公路路基中的應用是一項重要內容,需要結合工程的實際情況,把握技術的特點,把控各個施工流程,通過全面有效的措施,切實延長公路的使用壽命,進一步提高人們的生活質量。
參考文獻
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