高速公路路基加寬項目中的土工格柵施工工藝

殷昕

（中交一航局西南工程有限公司，廣西玉林537000）

1 工程概況

某高速公路路基加寬工程全長8.24 km，平面線位基本擬合舊路中線布線，其中，K0+800～K3+840市政段路基寬度60 m，公路段路基寬度33 m，設計速度80 km/h，主路雙向8車道，輔道雙向4車道。針對本次路基加寬作業采用土工格柵施工工藝。

2 土工格柵概述

2.1 土工格柵技術原理及優點

土工格柵以聚丙烯等高分子聚合物為基礎材料，在應用熱塑或模壓工藝后制得網格狀屏柵。隨著制備工藝的逐步成熟，現階段的土工格柵類型已經頗為豐富，如塑料土工格柵、玻璃纖維土工格柵等均具有代表性。總體來看，土工格柵的應用優勢主要有：強度大，在外力作用下無明顯的變形現象；蠕變性較小，穩定性好；施工便捷，可在較短時間內完成鋪設作業，提升施工效率；具有良好的耐腐蝕性和耐久性[1]。

通過土工格柵的設置，能夠與土發生共同作用：（1）土工格柵的表面與土相接觸，從而產生較強烈的摩擦作用；（2）肋條與結點相接觸，此時存在被動阻抗作用；（3）網格的上下層填料間的作用，其特點在于能夠對土起到鎖定的效果。

2.2 土工格柵在路基加寬項目中的應用

在基于舊路基的改造工程中，可將土工格柵鋪設在地基墊層和路面基層間。在多重作用關系下，土工格柵可限制土體的側向滑動，有利于加固土體，提高其路基的抗剪強度和抗彎剛度，同時提高地基的承載力[2]。此外，由于土工格柵能夠與土顆粒發生作用，存在上部荷載作用時，源自土體的部分豎向應力和水平應力被土工格柵所承擔，使荷載應力的分布具有均勻性，可避免因應力過度集中而出現局部土體變形的現象，且新舊兩部分土可結合為完整的整體，新舊路基的結合區域具有穩定性，無明顯的不均勻沉降現象。基底墊層的滲水性能較佳，在受到上部荷載的作用后可以促進內部水的消散，達到排水固結的效果。土工格柵在軟基中尤為適用。

3 路基加寬中土工格柵施工工藝要點

3.1 舊路拆除

舊路破除：在探明道路范圍內構筑物及管線之后進行舊路破除及道路范圍內建筑物拆除，采用油錘將建筑物及舊路結構層拆除，挖掘機裝車，翻斗車將棄土運至指定場地，局部機械挖法施工處采取人工配合機械方式進行施工。

3.2 清表壓實及下承層施工

精準確定施工范圍，將現場的樹木、雜草等各類雜物清理干凈，通過抽水泵清理現場的積水，于待施工路基的兩側修筑排水溝，有效降低地下水位，避免地下水對現場施工帶來影響。若現場存在長期處于浸水狀態的軟土或穩定性不足的淤泥，需全面開挖該部分并轉運至指定堆放場所。

清表處理后組織土方的拋填作業，可鋪0.2～0.3 cm厚的中粗砂，再通過壓實的方式提高其密實性。加強質量檢查，要求壓實度須達到95%，平整度在15 mm以內。

3.3 鋪設底層土工格柵

下承層的施工后設置木樁，確定具體施工范圍，再于指定區域內鋪設土工格柵（見圖1）。鋪設施工期間，應保證土工格柵具有平整、順直的特點[3]，需要與下承層保持緊密貼合的關系，若在斜坡上鋪設土工格柵，應當使其具有松緊度，縱橫向抗拉強度≥50 kN/m，縱橫向延伸率≤10%。為便于后續施工，在鋪設土工格柵時應在路堤兩邊預留≥1.5 m的錨固長度，以便在壓實填料面上回折覆裹。考慮到外界因素的影響，宜在外側覆蓋1層土，實現對土工格柵的防護，保證其具有完整性。土工格柵的連接方法較多，接縫法所用材料為高強聚丙烯帶，接縫寬度以5 cm以上為宜；搭接法則普遍使用的是U形釘，經施工后實際搭接寬度應超過30 cm，但需控制在90 cm以內。

圖1 土工格柵鋪設圖

3.4 土方填筑

在做好底層土工格柵的鋪設作業后進入路基填土施工環節。按照分層的方式依次攤鋪和碾壓。運輸車輛通行期間，受其自重的影響易導致土工格柵受損，為避免此問題宜采取滾填的方法。施工機械以輕型推土機或前置式裝載機為宜，填石路堤厚度＜50 cm，土方路基厚度＜30 cm，經過填筑作業后再用壓路機碾壓，使填料具有穩定性與平整性。

3.5 鋪設上層土工格柵

在土方填筑施工質量無誤的前提下開始鋪設上層土工格柵，要求上、下2層的接縫應錯開50 cm以上。以填土層的頂寬為標準控制實際鋪設寬度，并按照與底層土工格柵相一致的搭接方法完成搭接作業。此后于上方填筑土料，降低外界因素對土工格柵帶來的不良影響。在該部分土方的填筑施工中，松鋪厚度以30 cm以內為宜，可分層依次攤鋪、碾壓，每完成1層后隨即檢查，不可出現質量問題。碾壓作業可利用壓路機完成，但不宜采用羊腳壓實機械，因其在運行期間對土工格柵的損傷較大。按照先兩側后中間的順序碾壓，行間重疊量控制為50 cm。

4 土工格柵施工期間的質量控制

4.1 總體質量控制

路基加寬的現場施工環境錯綜復雜，應全面落實質量控制措施。施工期間以現場情況為準動態優化施工方案，加強質量檢查以及與設計要求的對比分析，若存在問題則及時處理。在經過路基加寬施工后，較薄弱的新舊路基結合區易出現差異性沉降現象，是此類工程中較為普遍的問題。對此，施工單位必須以主動的態度加強質量管控，落實到材料、機械、人員等方面，有秩序地組織路基加寬作業，保證每處的施工質量。

4.2 檢驗和保存

土工格柵材料的品種、規格及質量應滿足設計要求，進場時應進行現場驗收。（1）檢驗數量：同一廠家、品種、批號的土工格柵材料，每10 000m2為一批，不足10 000m2也按一批計，每批抽樣檢驗一組。（2）檢驗方法：（1）檢查每批產品出廠合格證、性能報告單。抽樣檢驗土工格柵的每延米破斷拉力（縱、橫向）＞80 kN/m，破斷伸長率（縱、橫向）≤3%，2%伸長率時拉伸力為62 kN/m，肋條交叉點極限剝離力≥300 N。（2）在土工格柵區域范圍內進行載荷試驗，每個單位工程地基的載荷試驗不少于3個點，承壓板的面積≥1 m2。（3）填方施工應分層檢測每一層碎石土的壓實度，待壓實系數符合要求后才能填筑上一層，每100 m2至少應有1點。

4.3 填筑材料的質量控制

填筑材料的質量將對后續施工帶來明顯的影響，因此，做好填料的質量控制工作勢在必行。在路基加寬施工中，若新舊路基的填筑材料有所不同，在使用時間逐步延長之下，各材料的沉降以及變形均具有獨特性，導致其難以達到同步沉降或變形的狀態，路基平整性隨之下降。對此，需以舊路基的填筑材料為準，采用與之相一致的材料，完成新路基的填筑作業。

4.4 機械設備的質量控制

在機械化施工背景下，高性能的施工機械能夠提高生產力，在較短時間內保質保量完成工作。在路基加寬施工中需以實際施工情況為準，選擇合適的攤鋪機、壓路機等相關機械設備，在運行前全面檢查，保證其能夠穩定運行，再協調好各項施工機械的作業關系，組成穩定可靠的機械群，通過專業人員的操作，充分發揮出施工機械的應用優勢。在日常施工中需定期做好檢維修工作，從源頭上規避質量問題和安全隱患。

4.5 按要求鋪設土工格柵

土工格柵在運輸、存放期間嚴密遮蓋，防止長期暴露在陽光下，鋪開后應及時填筑填料。多雨季節施工時注意關注天氣預報，遇下雨停止施工，提前做好防雨準備，施工作業面未完成封閉前遇雨應采用彩條布覆蓋，防止雨水滲入土工格柵地基層。盡量減少土工格柵的切割量和縫合量，以避免浪費。

下承層應平整，攤鋪時應拉直、平順，緊內貼下承層，不得扭曲、折皺。鋪設土工格柵，應在路堤每邊各留一定長度，回折覆裹在已壓實的填筑層面上，折回外露部分應用土覆蓋。土工格柵的邊接采用搭接時，搭接長度宜300～600 mm；采用縫接時縫接寬度應≥50 mm，縫接強度應不低于土工格柵的抗拉強度；采用黏結時其寬度應≥50 mm，強度不低于其抗拉強度。如為雙層土工格柵上、下層接縫應錯開，錯開長度應＞500 mm。

5 結語

高速公路路基加寬是提高道路通行服務能力的重要途徑，但施工期間存在新舊路基結合不平順、路基穩定性不足等問題。現階段，土工格柵施工工藝能夠有效地緩解各類質量問題，但其施工要點較多，需合理選材，并按照正確的流程和方法有序施工。