土工合成材料在公路软基处理中的应用分析

2018-06-06李晓东

四川水泥 2018年6期

关键词：土工路堤垫层

李晓东

（四川振通公路工程检测咨询有限公司，四川绵阳 621000）

0 引言

通过土工合成材料的应用，能够有效的对软基的沉降、变形、应力等方面形成帮助，对整体工程的质量能够形成保障，而因为该项技术的复杂性，许多工程在实际应用中常会出现不足，所以应当通过相应的改善策略进行施工。

1 加筋垫层的影响

1.1 加筋垫层的功能分析

加筋垫层的应用，能够针对上述传统工程内的不足进行改善，并且此项应用能够确保基底工程的整体性、连贯性，并促进地基应力均匀化提高地基的稳定程度等[1]。

1.2 加筋垫层稳定性影响分析

将加筋垫层整体功能进行整合后，可以了解到加筋垫层的应用主要是为了提高软基的稳定性，而本文为了对此点进行详细表述，通过初始数据的列举与表 1的计算结果来对此进行证实。初始数据：路堤参数填高5m，边坡坡度1：1.5、路面参数厚度70cm、压实容量22kN/m3、路面荷载超20级汽车、路堤填料砂高液限粘土、土工格栅参数TGDG80型，拉强抗性80kN/m。

表1 计算结果

通过表 1的内容可以看到，在应用了加筋垫层的软基层面上，虽然在路堤稳定性方面油极小的下滑，但其整体稳定性时处于上升状态上的，因此证实了加筋垫层在软基工程内的影响。

1.3 加筋垫层对沉降的影响

在沉降计算方面，需要注重对加筋垫层基础下的沉降进行计算[2]。目前关于加筋垫层应用较广的计算方法，主要属于一种通过对土力学的使用方法，具体公式，共室内n代表土粘聚力、φ代表内摩擦角、代表破坏比。

1.4 加筋垫层对承载力的影响

软基的施工其最终的目的就是承载在其基础上的结构，因此在应用了加筋垫层的方式之后，为了详细了解、证实该方法对于软基承载力的帮助，本文基于现代对此点的研究现状进行表述。当前对加筋垫层承载力进行分析的主要方法有两种，即拱膜二步法、承载力估算法，在拱膜二步法方面，其主要原理在于：因加筋后的软基结构其之下存在一定的空隙，而在理论上空隙的长度时无限的，至此通过土拱原理可以计算出加筋垫层的压力，再基于抗拉膜原理正式压力、拉力、应力之间的联系，以此了解并证实加筋垫层后软基承载力的变化。

2 加筋垫层在软基路堤中应用

2.1 路堤加筋垫层的间距层数选定

如何使加筋垫层在路堤中发挥预期的效果，就与路堤的间距位置、加筋的层数有直接的关联，依照国家《材规》当中的规定，“多层土工合成材料加筋的路堤，各层土工合成材料的间距，不宜小于一层填土的最小压实厚度，且不宜大于60cm”，一般情况下在进行公路路堤建设时，加筋通常选择松铺30cm，并保障之后压实的厚度为25cm[3]。而在加筋层数方面，一般的工程都依照国家《软规》当中的规定，“加筋的层数应由稳定计算确定”来进行施工，但是在现代研究的方面，此项规定受到了质疑，研究结果显示当填土达到 7.56m时，路堤表层、中层与底层的材料最大应变为4.0%、2.3%、6.5%，所以其相应的拉力为8kN/m、4.6kN/m、13kN/m，总体发挥拉强抗性的 17%，通过该项研究可以说明，当路堤的稳定系被破坏控制时，其实际的变化状况与理论并不相同，所以规定的计算方式有待改善。

2.2 锚固长度的计算

加筋的过程中通常需要通过锚杆进行加固，而锚杆的长度就决定了其加固的效果，因此在我国《材规》与《软规》当中就明确要求“材料深入稳定土层中的锚固长度,不得小于锚固长度 Lm”。在此基础上，建议实际施工中采用全断面铺设的方式，因为此方式并不需要依赖锚固的效应，可以在不影响实际施工质量的前提下，简化整体工作的流程。

3 实例土工合成材料软基工程应用分析

3.1 工程概况

某扩建公路工程，其扩建路径当中设计农业灌溉区域，基于农业灌溉的影响，其软土质环境相对较差，因此该工程对实际环境4km进行了勘察，勘察详细结果如下：软土质环境当中，表面粘性土存在沉积物自身水含量较大，土质孔隙比例为1.02～1.20，不排水抗剪强度均值为22.05kPa，内摩擦角为14.8°，标准贯入度平均小于三级，因此结论中将此软土质环境定位为高压缩性土。

3.2 关于土质环境改善措施

该工程为了确保工程的顺利开展，针对周边环境进行了地基施工的改善措施，改善措施主要为：填方高4～7m，以此实现稳定的路基，同时基于此环境当中水资源较多的现象，为了防止路基滑动，此方法的表面选材采用了摩擦力度较大的材质。通过此改善措施，能够有效的防止遭此环节中容易出现的局部沉降、边坡塌方等现象，还能针对路基沉降的差异形成统一，最终促使高质量工程的建设开展。

3.3 施工工艺方面

在正式的施工之前，该工程首先对施工周边范围内的环境进行了清理，主要针对杂草、浮土，通过实际的调查，该工程共清理了杂草与浮土面50cm，在此基础上将地基面整平。在之后的正式施工内的土工合成材料铺设环节分为两个阶段，即第一层土工网铺设、第二曾土工网铺设，在第一层土工网铺设完成之后，该工程采用U形钉将其固定，并同时在原始路堤与新建路堤的链接部位挖设台阶，以此保证土工网能固定在台阶之上，之后则开始回填工作，回填材料主要采用碎石共回填25cm。在第二层土工网铺设阶段上，分三层回填 0.8m 厚的粘性土，每层用压路机平压三遍。最终将第二层土工网反折水平压进边坡2.5m后，进行压实工作，压实标准需要结合工程设计的标高，根据该工程的设计标高，其距设计标高80cm内的土压实度不小于93%。