土工合成材料在高速公路路基工程中的应用

贾瑞旭

(山西路桥第二工程有限公司，山西临汾 041000)

土工合成材料在高速公路路基工程中的应用

贾瑞旭

(山西路桥第二工程有限公司，山西临汾 041000)

对土工合成材料的定义、功能及作用进行了介绍，论述了该材料应用于加筋路堤加筋，台背路基填土、路基防护等方面的施工要点，提出了相应的施工质量验收标准。

土工合成材料，路基工程，高速公路

1 土工合成材料

1．1 分类

1)土工合成材料是以人工合成的聚合物为原料制成的各类型产品，工程中应用的一种新型工程材料的总称。2)土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。

1．2 功能与作用

土工合成材料可设置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间，具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能，本文主要介绍土工合成材料在路基填土加筋和路基防护中的应用。

2 在路基工程中的应用

2．1 在路基填挖交界处和半填半挖路段中的应用

1)结合忻保高速公路路基桥隧工程某合同段路基工程，在路基填挖交界处和半填半挖路段路基施工过程中，在一定深度下布设土工格栅，可以提高地基承载力，增加路堤的稳定性，减少沉降和控制不均匀沉降。

2)土工格栅夹在土层之中，形成复合土体结构，在土体重量和活载的作用下，土工格栅和土体相互连接摩擦，提高了土体强度及稳定性，加筋路堤的施工原则是应能充分发挥土工合成材料的加筋效果。施工时铺设土工格栅的最佳层位使抗拉力尽量接近极限抗拉强度，铺设层位按设计要求进行，土工格栅在路基填挖交界处铺设方向格栅纵向应与路线纵向平行，在路基半填半挖处格栅纵向应与路线纵向垂直。施工时必须注意格栅的搭接和锚固质量，相邻搭接长度不小于20 cm，并随时进行检查，铺设土工合成材料的土层表面应平整，表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物，应紧贴地面，铺设过程中不允许出现土工格栅鼓包、断裂等现象。路基分层填筑并满足相关规范要求，禁止重车轮胎和其他施工机械在已张紧并定位的格栅上直接碾压。

3)第一层填料宜采用轻型压路机压实，当填筑层厚度超过600 mm后，才允许采用重型压路机。边坡防护与路堤的填筑应同时进行。

2．2 台背路基填土加筋

1)采用土工合成材料对台背路基填土加筋的目的是为了减少路基与构造物之间的不均匀沉降。加筋台背适宜的高度为5．0 m～10．0 m。加筋材料宜选用土工网或土工格栅，其20℃时抗拉强度(kN/m2)应达到大于6(纵向)和大于5(横向)，拉伸模量(kN/m)大于100。台背填料应有良好的水稳定性与压实性能，以碎石土、砾石土和砂砾为宜。土工合成材料与填料之间应有足够的摩阻力。

2)土工合成材料与构造物应相互连接，并在相互平行的水平面上分层铺设，在路基顶面以下5．0 m的深度内，铺网间距宜不大于1．0 m。纵向铺设长度宜上长下短，可采用缓于或等于1∶1的坡度自下而上逐层增大，最下一层的铺网长度应不小于计算的最小纵向铺设长度。

3)台背加筋的施工程序：清地表→地基压实→锚固土工合成材料、摊铺、张紧并定位。分层摊铺、压实填料至下一层土工合成材料的铺设标高，进行下一层土工合成材料锚固、摊铺、张紧与定位。相邻两幅加筋材料应相互搭接，宽度宜不小于200 mm，并用牢固方式连接，连接强度不低于合成材料强度的60%。台背填料应在最佳含水量时分层压实，每层压实厚度宜不大于300 mm，边角处厚度不得大于150 mm。压实标准按相关规范执行。施工时应设法避免任何机械、外物对土工合成材料造成推移或损伤，并做好台背排水，避免地表水渗入、滞留。

2．3 路基防护

一般来说，影响路基稳定的因素有工程地质、水文地质、地面排水条件、地貌和气候等因素，选择方案时必须综合考虑这些因素。土工合成材料在路基中的防护主要包括：坡面防护——防护易受自然因素影响而破坏的土质或岩石边坡;冲刷防护——防护水流对路基的冲刷与淘刷。土质边坡防护可采用拉伸网草皮、网格固定撒草种。岩石边坡防护可采用土工网或土工格栅。

1)坡面防护。

边坡挂网植草：边坡高度较大或者坡面较陡时，一般的种草和铺草皮很容易在暴雨中被地表径流冲刷，采用挂网植草防护能较好的解决这一问题，土质边坡防护应做好草皮的种植、施工和养护工作。施工步骤是：整平坡面;将三维网置于坡面，两块格网的搭接长度不小于10 cm，在搭接缝处每隔1 m用固定钉固定，三维植被在坡顶和坡脚均需固定;铺设草皮或播散草籽，洒水养护。施工时要注意三维网植被与坡面贴平，避免翘起而影响防护效果。

挂网植草作为边坡表面的保护层，植物和网格的纠结作用可使边坡得到有效保护，减少雨水对坡面的冲刷，边坡挂网植草后，草皮能净化空气，并吸收噪声，从而起到良好的环保作用。

易碎岩面可采用土工网或土工格栅加固。以裸露式或埋藏式两种方式进行防护施工。岩石边坡防护施工步骤是：清除坡面松散岩石，铺设固定土工网或土工格栅，喷护水泥砂浆，岩面排水设置孔。

2)冲刷防护。

在土工织物上放置块石或预制混凝土块体为压重的护坡结构，适用于预计可能发生冲刷的路基坡面。材料宜采用聚丙烯编织型土工织物。土工织物软体沉排防护，应验算排体抗浮、排体压

块抗滑、排体整体抗滑三方面的稳定性。土工模袋是一种双层织物袋，袋中充填流动性混凝土、水泥砂浆或稀释混凝土，凝固后形成高强度和高刚度的硬结板块。采用土工模袋护坡的坡度不得陡于1∶1。模袋选型应根据工程设计要求和当地土质、地形、水文、经济与施工条件等确定。土工模袋不允许在沿坡面的分力作用下产生滑动。模袋铺设流程：卷模袋，设定位桩及拉紧装置，铺层模袋;模袋铺层、压稳后，应拉紧上缘固定绳套，防止模袋下滑。模袋铺设后及时充灌混凝土或砂浆，并及时清扫模袋表面、滤孔和进行养护。

3 施工质量检验

3．1 基本要求

1)土工合成材料质量应符合设计要求或相关标准规定，外观无破损、无老化、无污染。

2)在平整的下承层上按设计要求铺设、固定土工合成材料，并应按设计要求张拉、无皱折、紧贴下承层，锚固端施工应符合设计要求。

3)接缝连接强度应符合要求，上、下层土工合成材料搭接缝应交替错开。

3．2 施工质量资料

1)新型材料的验收、铺筑试验段、施工过程中的质量管理和检查验收。2)由于土工合成材料大多用于隐蔽工程，应加强旁站监理和施工日志记录。

通过以上几个方面的叙述，简要介绍了土工合成材料在高速公路路基中的应用过程，由于本人施工经验与水平有限，本文只对路基工程施工过程中运用土工合成材料的几个方面进行了阐述，希望能给工程建设者们提供帮助。

On application of geosynthetics in roadbed projects on expressways

JIA Rui-xu

(Shanxi No．2 Engineering Co．，Ltd for Roads and Bridges，Linfen 041000，China)

The paper introduces the definition，the functions and roles of the geosynthetics materials，indicates the materials can be applied some construction points，such as the reinforcement of the embankment，the fillers of roadbeds behind the abutment，and the protection of roadbeds，and points out the respective acceptance standards for the construction quality．

geosynthetics，roadbed project，expressways

U416．1

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.043

1009-6825(2013)10-0127-02

2013-01-30

贾瑞旭(1981-)，男，助理工程师