公路路基加宽施工中的土工格栅加筋优化技术应用

陈俊华，朱 虹

(赣州市公路管理局赣县分局，江西 赣县 341100)

公路路基加宽施工中的土工格栅加筋优化技术应用

陈俊华，朱 虹

(赣州市公路管理局赣县分局，江西 赣县 341100)

对新旧路基之间变形现象与控制标准进行了讨论,同时结合相应的工程实例,对公路路基加宽土工格栅施工和技术参数进行探讨。

公路路基；土工格栅；加筋技术

1 工程概况

某公路A市到B县一段，1997年底就已经修建完成开始通车了，到今年已经运营了20年，但是因为该地段交通承载量在不断增加，该公路的服务水平也达到了超负荷状态，所以对这一段的公路进行扩建是非常紧迫而又有必要的，A市至B县段的公路改扩工程全长达到165.01 km，并且把原来的双向四车道给建成了双向八车道。笔者以京港澳公路A市到B县改扩项目K442+110断面位置5.0 m高路基作为例子对相关数值进行模拟，经过地质勘查，得出资料，地面以下的土层依次分别是4.5 m厚的粉土，和5.7 m厚的淤泥质粉质粘土，再往下面是11.23 m厚的粉质粘土和粉土。

2 新旧路基之间变形现象与控制标准

应用科学合理的手段降低新旧路基沉降差。旧路基固结沉降完成较早，牢固性强，沉降现象不明显，而新路基建成还未受过行车荷载作用，因此固结沉降还没有完成，有可能给旧路基带来一些不好的影响，特别是当公路建在软土地上时，由于土质疏松，沉降差会更加明显。

3 土工格栅加筋优化技术参数

(1)土工格栅弹性模量对新老路基沉降的影响。分析加筋效果可以通过调整土工格栅的弹性模量作为参考依据。以下是笔者选取的四个参考量，0.1,0.5,1和2 GPa所得到的路基表面最大沉降量与土工格栅弹性模量的关系图，见图1。

图1 路基表面最大沉降量与格栅模量关系图

而横坡比与土工格栅弹性模量关系表如表1所示。

表1 横坡比与土工格栅弹性模量关系

根据以上的结果，笔者发现当土工格栅弹性模量由0.5 GPa增加至1 GPa时，路基表面的最大沉降量由10.2降低到6.7 m，减少了34.3%，横坡比也伴随着缩小到3.3‰。综上所述，并依据实际的技术和经济投入分析来看，土工格栅的最佳弹性模量为1 GPa，这是因为当土工格栅的弹性模量增加到1 GPa时，新路基的各项建设指标最优，即便再增加模量数值，也不会得到更优良的加筋效果。

横坡比对路面的影响。如果说旧路基横坡比在填筑之前是8%的话，那么填筑以后可以达到9%，而跟旧路基相比，新路基在填筑之前就可以达到14%，填筑以后甚至可以达到16%。但是，路基的横坡比并不是越大越好，过大的横坡比会导致开裂现象，公路安全无从保障。这个问题要求我们要将对新路基的处理列到重点工作之一，将横坡比控制在规定范围之内，保障施工质量与安全。另外，如果不应用任何技术的话，即使在完成初期横坡比可以稳定在安全范围内，但是长期下去，随着路基不断被加宽，横坡比也会随之不断加大，由此导致出现一系列问题，行车安全得不到保障。

4 公路路基加宽土工格栅施工

(1)施工过程。首先是施工前的准备阶段，在对公路进行改造之前，要对原公路情况进行全方位调查，包括公路所处地形、地质状况、当地的气候条件等等，要对此有全面深入的了解，为改造方案的制定提供信息与数据支持，使方案更加科学化、合理化。同时，展开调查，了解公路旧路基存在的问题，比如断裂、塌陷等等，发现问题后，及时采取相关对策，解决问题，避免问题进一步扩大。在施工之前，还应该做好对旧路基的勘察工作，比如对于软土地基这种缺陷地基，要清楚其具体位置，在施工过程中尽量绕开软土地基，或者提前采取措施，以减少对施工工作的不良影响。在具体的实施方案中，需要综合考虑各种因素，进行科学的实验与检测计算，制定出科学合理的施工方案。除此之外，还应该对工作人员、施工原料以及施工设备等进行排查，比如说材料，新路基选用的材料应该与旧路基相切合，不然无法实现旧路基向新路基的过渡，而且容易出现不良反应，在选购原料的时候，应该选用信誉有保障的供应商，保障原料质量，而且原料再进场前后，为了避免出现问题，应再次进行质量检查，没有通过检验的，一律不得入场。通过检验的原材料在入场后，也应该有专门的工作人员负责看管，避免受潮或损坏，防止影响最后的施工结果。

(2)土工格栅铺设与摊铺碾压处理。在开挖基床之前，应做好对砂垫层的处理工作，逐渐碾压平台之后，在进行土工格栅铺设。这其中，格栅加筋处理是重中之重，在进行加筋处理时，应该确保全方位受力均匀，纵向搭接长度应该严格按照标准执行，一般控制在15～20 cm，而横向搭接长度应该控制在10 cm之内。在钢筋搭接处，为了保障紧密性，需要塑料袋来对其进行捆绑，一般间隔控制在1.5 cm上下，同时应用U型钉的方式固定格栅，当上述工作都完成之后方可进行土料填充。

另外，我们要尽力确保填筑工作的质量问题，在满足标准与要求后，为了避免出现倾斜等现象，可采用挂线铺筑的方法，在铺筑完成后用铁钉进行加固。当部分格栅完成铺设后，从起始点向前进行碾压，在中面层开始铺筑工作，一般采用机械化方式，但是在碾压时应该注意，必须与筋材紧密结合，不能有空隙，并且没有进行压实处理的路段，禁止行人与来往车辆经过，避免出现断裂或者错位等问题。

排水处理与新旧路基沉降现象处理。土工格栅铺设完成后，应该做好一系列后续保护措施，其中重要的一项就是及时进行排水处理。因为排水工作完成情况会直接影响到格栅的牢固性。通过对实际情况的考察，按照相关要求与规定，在土体中合理安置排水设备，以确保排水效果。

对于新旧路基沉降现象的处理，主要有两种方式，一种是填挖结合。这种方式可以保障新旧路基的整体一致性，从根本上降低沉降差。另一种是新旧路基结合处的处理。一般来说，路基填充过高则需要铺设钢塑复合格栅，并且严格控制格栅的纵向拉力与实际伸长率。

综上所述，随着我国经济的不断发展，交通压力的不断增大，原有的、老旧的公路已经不适应当下发展新形势，因此对公路的改造也是必然要求。但是在实际施工过程中，对于新旧路基的处理，会遇到很多困难与问题，比如沉降现象等，工作人员要综合考虑各方面因素，把握实际状况，在施工过程中，运用土工格栅加筋优化技术等手段，确保工程顺利进行，并保障工程质量。

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[2] 尉世铭.土工加筋技术在高速公路路基加宽中的应用研究[J]. 公路交通科技，2014，(11) :11-12.

[3] 金立东，余欣涛. 土工格栅加筋优化技术在高速公路路基加宽工程中的应用[J]. 交通世界:建养机械，2015，(25):72-73.

U416.1

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2017-08-23