公路路基加宽土工格栅加筋施工技术

王莹

（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，石家庄 050000）

1 引言

现阶段，全国各地的公路网不断在更新，据统计，全国公路保有车辆数也在逐渐增大，导致早期修建的高速公路很难满足现有交通需求，面对这种问题，可通过加宽路基的方式来提高公路整体通行能力[1]。目前，公路路基加宽常采用土工格栅加筋技术，该技术能有效控制路堤的不均匀沉降，预防横纵向裂缝的产生，提高路基整体稳定性和承载能力，具有很高的可行性。本文主要围绕土工格栅加筋技术的工程特性以及施工技术要点进行展开，并对其在具体高速公路工程中的应用进行研究。

2 工程概况

某高速公路建设项目全线长约为70.365 km，双向6 车道设计标准，设计行车速度为80 km/h，路面为沥青混凝土结构形式，路基宽度为28 m，公路运营期为30 年。该高速公路自投入运营到现在已有数年，由于当地行车量逐年增多，现阶段常出现公路拥堵现象，给公路运营和管理带来不小的影响。为改善该问题，建设单位现决定对既有路基进行加宽处理，以提高公路的整体通行能力。经研究讨论后选用土工格栅加筋技术进行施作，并结合工程实际情况制订有效的土工格栅加筋施工方案。

3 土工格栅加筋技术

3.1 土工格栅加筋技术的特征

在现阶段高速公路施工应用中，用到的土工合成材料通常以土工格栅为主，它在高速公路路基加宽施工应用中尤为常见。由于高速公路路基加宽处理后其新旧结合部位置容易产生不均匀沉降变形，选用常规的土工格栅或者具有双向受力效果的钢塑土工格栅进行施作，形成一种完整的土工格栅加筋土结构体系，提高路基土体的工程特性[2]。

在高速公路路基加宽施工应用中，土工格栅加筋技术的主要功能可分为隔离功能、防渗功能、加筋功能、排水功能及过滤功能等。其中，高速公路路基土工格栅加筋施工过程中最基本、主要的作用之一为加筋功能，所用的原材料具备优异的抗拉性能，可有效增强土体的抗拉性能，同时提高其塑性。另外，土工格栅加筋合成材料可将不同粒径石料和公路路基相隔离，避免土体和土工材料之间发生混合；当高速公路施工作业面上存在些许污染物或杂物以及污水时，复合型的土工格栅或土工膜可有效将杂物进行阻隔，避免污染物侵蚀路基土体，同时能在不同土层之间起到过滤的效果，稀释、过滤掉具有污染性或毒性的液体。另外，结合土工合成材料良好的弯曲特性，可构成自然的土工排水管道以便将雨水及时排出。

3.2 土工格栅加筋技术的施工原理

高速公路施工中所用到的土工格栅主要原材料为高分子聚合物，其中包含有玻璃纤维、塑料、玻璃纤维聚酯、钢塑等[3]，通过专门的拉伸碾制得出稳固的方形格栅板材，可在公路工程实际应用中起到承担较大拉应力的作用。在公路土体伸缩变形较为典型的区域，采用土工格栅技术能有效传递土体的拉应力，以钢筋作为抗拉构件，在外界荷载作用下土工格栅和路基土体之间会产生适量的摩擦力来制约土体的侧向位移和变形。另外，由于土工格栅和土体之间具备良好的黏结力，可形成整体结构的抗拉性能和剪应力。综上所述，在高速公路路基拓宽施工时，基于路基的不均匀沉降变形问题可采用土工格栅加筋技术进行改善处理，抵御公路裂缝的产生和发育，进而能有效提升公路路基土体的承载能力和稳定性。

土工合成材料是一种新型的工程材料。目前，土工合成材料主要可分为土工织物、土工膜、复合型土工合成材料以及特种土工合成材料4 大类。土工格栅以及土工格室如图1 和图2所示。土工格栅作为一种具备特殊工程性质的土工合成材料，具备良好的承载能力和稳定性，现阶段在高速公路工程项目中常用于加固路堤、软基以及挡墙结构等。

图1 土工格栅

图2 土工格室

4 土工格栅加筋施工技术要点

4.1 加筋土工格栅铺设

结合现场实际情况和设计要求制订施工专项方案，确定出土工格栅加筋网孔的尺寸和截面大小。本项目采用的加筋网孔尺寸为30 mm×40 mm，具体的施工参数如表1 所示，确保加筋土工格栅的抗拉强度、延伸率、横向极限抗拉强度、格栅接点强度等参数指标均可满足设计及施工要求。首先，将施工作业面上的杂物和垃圾予以清除，确保表面足够的整洁、干燥。加筋土工格栅的铺设方式以人工为主，结合现场实际情况，由坡脚向基床处进行铺设施工，间距不得大于0.6 m，遵循先两边后中间的填筑顺序，以提高路基加宽的施工质量和效率。

表1 铺设加筋土工格栅施工参数

4.2 各层土工格栅铺设

现场技术人员严格按照规范要求和设计方案进行土工格栅铺设，提前确定好基底土工格栅铺设位置区域，并结合施工图设计确定土工格栅的设定位置，结合提前准备好的木桩来进行标记[4]。基底土工格栅的铺设应从路基方向进行展开，并时刻保持纵向，各层土工格栅之间采用聚丙烯缝接技术进行连接，以确定土工格栅整体施工质量。

4.3 土工格栅加筋施工质量检测

本项目采用土工格栅加筋技术进行路基加宽处理，整个施工过程应严格按照规范要求和设计要求进行施作。施工完毕后，选取具代表性和典型性的路段（400 m）进行施工质量检测。加筋土工格栅施工质量验收标准如表2 所示。施工技术人员应严格按照验收标准进行质量验收，并报于监理单位检验。通过质量检测，加宽后的路基沉降变化如表3 所示，检测结果表明，采用加筋土工格栅技术可确保新旧路基之间的牢固连接，且可有效抵御路基沉降变形的产生，进而达到路基加宽的效果，提高公路通行能力以及使用寿命。

表2 加筋土工格栅施工质量验收标准

表3 加宽路基沉降量

5 结语

早期修建的高速公路由于车流量的变化和外界环境的干扰，现无法满足通行需求，因此，需进行必要的路基加宽处理，具有针对性的措施为土工格栅加筋。本文基于该原理，分别研究了加筋土工格栅工程特性、技术原理以及施工工艺，并针对土工格栅加筋施工质量进行检测分析，对比施作土工格栅前后路基沉降变形，结果表明，采用加筋土工格栅技术能够达到路基加宽的效果，进而提升公路通行能力，延长使用寿命。