公路路基加宽施工中的土工格栅加筋优化技术

2018-02-04李一杰

智能城市 2018年12期

李一杰

湖南建工交通建设有限公司，湖南长沙 410000

随着新世纪的到来，公路上的车流量逐年飙升，纵横交错的公路已难满足当今社会运输工具的使用要求，所以需要使用土工格栅加筋优化技术来拓宽道路，以满足几个车辆同时双向通过，使车道分配明确，从而避免交通运输中的安全隐患，提高了公路路面的整体质量，进一步维护国家稳定、促进社会和谐，获得更多的社会经济效益。另外，我国一些旧公路使用了较长的时间，长期的碾压使公路路面沉降的具有了一定的稳定性，因此，在进行公路路基加宽之后，可能会因为旧路与新路路基的稳定性、抗压性不一样而产生沉降差，使路基平整度达不到一致，最终导致路基出现纵向、横向裂痕。但是土工格栅加筋优化技术可以改善新路与老路沉降差，使他们的平整度悬殊降到最低。

1 工程案例

接下来就对我国某地区公路使用土工格栅加筋优化技术的情况进行分析和探讨，这是一条的长度大约为165.10km高速公路，它的断面为K442＋110、路基为5.0m的公路，需要加宽路基把四个车道扩建成八个车道。为了使老路、旧路之间能够完美的衔接，要对旧路的路基、地基填充的材料配比，路面所能承受载重等各个方面进行了分析。为最大限度地降低沉降差、有效提高公路路基的整体性以及保证公路工程的质量，施工之前尽可能构建模型，然后对坡度比、土工格栅长度、土工格栅加筋的层数进行模拟实验。最后，综合该项工程整体情况来看，采用了1GPa的土工格栅弹性模量、土工格栅加筋3层、土工格栅全铺的方式。为了防止路面出现裂缝，使用了U型钉把土工格栅与地面固定，使新老路基形成一个整体。由于整个过程相关工作人员建立了自检体系、原材料齐全、仪器设备先进，最后，加宽后路基沉降了4.6cm左右，新路路基横坡比大约为2.3%，说明整个工程土工格栅应用的尺寸控制的良好、路面的压实度和平整度符合设计要求。因此，土工格栅加筋优化技术具有施工快速、简便，易于管理养护且使用强度性能好等优点。

2 改善新老路基沉降的差异

公路路基质量是靠新路、老路的路基共同决定的，因此需要改善新老路基的沉降差异。首先，施工相关人员要对路基承受的载重、路基施工的原材料以及路基技术等方面进行分析，软土路基、车的载重和路基的材料都是路基沉降的主要因素，所以从这几个方面着手来改善新路、老路路基沉降差异，全面提高高速公路的质量和使用寿命，防止交通事故发生。

2.1 路基沉降的主要因素

地基沉降的原因主要是由于路基填充材料，选用良好的材料、采用最佳的材料配比，可以增加填充材料质量的硬度、强度性能以及耐压性，缓解路基下降。所以良好的材料、优化的施工技术可以改善新老路基的沉降差异，从根本上减少路基下降量。

2.2 防止路基变形、提高路面质量

第一步，开挖台阶实现新旧路基之间的完美衔接，开挖台阶工艺流程就是在两侧边坡上的挖出一定深度的表层土，清扫坡面、填充路基增加压实度，增大新老路基之间的接触面积同时为土工格栅铺设提供了更多的空间。第二步，在新旧路基之间加入土工格栅，可以增大旧路基使用性能、防止路基发生变形，从而提高公路路基整体质量。

3 土工格栅加筋优化技术的施工工艺流程

3.1 土工格栅优化技术的基本原理

随着我国科研技术的迅速发展，土工格栅作为一种新型的复合材料，具有性能好、连续性较强、种类繁多、抗腐蚀性、价格便宜等优点。另外，我国采用理论和实践相结合的方式设计出了使用寿命多达110年土工格栅，因此工格栅技术是一个非常好的建筑施工材料。近几年，从我国公路扩建的相关工作人员可了解到，路基土方和土工格栅之间的相互作用主要归纳成以下三个方面：①土工格栅的肋条与路基相结合，它们之间可以产生被动阻抗作用，提高土工格栅在土中的抗拨能力，增强土工格栅对土的加固效果，增强了土工格栅的力学性能。②土工格栅上的孔对路基的施工材料具有“锁定”作用，使路基不易变形。③增大土工格栅与路基土方之间的摩擦力，可以增强路基材料之间强度性能。因此，土工格栅优化技术是提高高公路路基的整体质量的最佳措施。

3.2 施工工艺流程

①在施工前要对道路的整体情况进行全方位的勘测，做好充足的准备；②根据地基的损坏情况选择最佳的土工格栅加筋技术处理工程；③检测、清理道路路基的下承接层，使可能影响格栅和下承面粘合强度的物质彻底的清理干净，保持道路路面清洁干燥；④土工格栅进行铺设，可以选择人机合作的方式进行铺设。土工格栅的两端有橙色和蓝色的标记，在铺设前，要把有胶的一面向下，看清楚标记是否在一端，避免铺错；⑤进行填土、摊平碾压；⑥削除边坡宽填部分；⑦把土工格栅向外伸出的一段进行向上翻折包边；⑧按上面的方式进行铺设上层土工格栅；⑨把上下两层的土工格栅进行绑扎固定。

4 土工格栅加筋优化技术在扩建公路中的应用

4.1 土工格栅的加筋基底层技术的应用

公路路基加宽施工中，对那些道路两侧非常宽阔，但有坡度、地面凹凸不平的地段，首先要对周围杂草、杂物进行清理并把凹凸不平的地面铲平。然后，在路基两侧开挖出一定坡度的台阶，其中最小的台阶为1m，处于最下级的台阶没有小于2.5m的，并且还要注意设置在土工格栅最下层的垫层含泥量不能大于5%，垫层最小厚度为0.2m。施工时，首先注意土工格栅的铺设位置，要把土工格栅平整的铺在垫层之间，把土工格栅下层的平整层紧靠在路基断层的方向，依次进行水平方向铺设。整个施工过程要保证土工格栅对地基土方加固效果和施工路线成相互垂直的效果，尽可能一次性完成整个公路的铺设，以保证整个地基的平整度，避免地基发生变形、沉降、扭曲的现象。

4.2 土工格栅的加筋路堤技术的应用

施工时，公路路基的铺设对土工格栅的长度、加筋层数等是有要求的，所以相关工作人员要依照道路宽度的设计要求裁剪土工格栅，铺设的整体顺序是从台阶的内部向新扩建路基两边的斜坡延伸。铺设时尽量保证一次性完成公路路基铺设，提高公路路基整体的平整度和强度性能，防止带来安全隐患。在纵向方向上，相邻的两个土工格栅铺设时会出现衔接，相关工作人员要根据施工方案要求谨慎、严格搭接，不能出现重叠、扭曲的现象。如果施工过程中出现土工格栅破损、断裂的现象，及时修复或者替换，不可继续施工。当土工格栅铺设完成后，要尽快对土工格栅掩埋，防止长时间紫外线的照晒以及空气的氧化使土工格栅发生老化现象。当土工格栅位置固定后，要选用小型推土机进行第一层路基填充，防止大型推土机干扰土工格栅的掩埋或者大于土工格栅的承受压力。

4.3 土工格栅施工使用时的注意事项

在施工过程中，要根据周围的环境、地理地势，选择因地制宜的方法分析使用土工格栅优化技术，为提高施工质量，施工时重点控制以下几点：①土工格栅加筋长度越长越好，所以选择全铺效果最佳；土工格栅加筋层数与土工格栅弹性模量要根据地基情况进行分析选择最佳弹性模量和层数。②在掩埋时，首先土工格栅不能受到损坏，然后要保证土工格栅填充材料保持平整，不能有坚硬的物体凸出来。施工中要按照设计方案及标准要求清理基底、浇筑路基、土工格栅铺设、整修路堤两边斜坡以及边坡的防护、养护等方面确保施工质量。③在土工格栅的铺设完成之后，为了确保土工格栅是否完好无损，可以通过红外线遥感观测仪检测土工格栅的破损和位移，为以后地基的安全隐患做出预防措施。

5 设立质量验收机构，提高路基质量

当土工格栅铺设完成后，要严格依照国家的法律法规设立质量验收机构，只有设立了质量验收机构，质量管理的目标才能够顺利实现。对施工的每个环节都需要进行评定。而质量验收机构是指从开始准备阶段到完工验收这一整个过程。在整个过程中，包括作业方案的制定、材料的控制、以及质量的保证和改进等活动。企业还应该设立专门的监督与检查部门，主要负责质量的把关，这样一来，质量管理体系的作用才更明确，该体系也才能得到更充分的利用。