加筋砂墊層在高速公路軟基處理中的應(yīng)用

夏富友

摘 要：隨著國民經(jīng)濟的深入發(fā)展，公路運輸網(wǎng)絡(luò)也在日益的完善，不僅有效的加強了區(qū)域間的聯(lián)系，也為人們的日常出行提供了極大的便利。尤其是高速公路憑借其自身的獨特優(yōu)勢，近年來的建設(shè)規(guī)模和數(shù)量不斷的增大，所面臨的建設(shè)環(huán)境也更加復(fù)雜。路基承擔(dān)了高速公路工程大部分荷載壓力，其承載能力直接影響了高速公路的穩(wěn)定性和使用年限，因此需要根據(jù)工程的實際情況選取相應(yīng)的施工技術(shù)，不斷的提高路基的施工質(zhì)量。本文主要對高速公路建設(shè)過程中加筋砂墊層的應(yīng)用進行了深入的分析，探尋加強質(zhì)量控制的有效措施，以期為具體的施工操作提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：加筋砂墊層；高速公路；軟土路基；質(zhì)量控制

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0094-02

在高速公路建設(shè)施工的過程中，路基施工是關(guān)鍵的組成部分，如果路基的承載能力達不到工程技術(shù)標準的需求，在后期會對道路的使用性能造成較大的影響。軟土路基由于強度相對較低，土質(zhì)松軟，存在各向異向性，在施工的過程中必須根據(jù)工程的特點選取相應(yīng)的技術(shù)來對軟土路基進行處理，使其承載能力和穩(wěn)定性得到有效的提高，保證路基的施工質(zhì)量。加筋砂墊層的施工方式，通過將土工合成材料鋪設(shè)在軟土路基砂墊層中，增加路基受力的均勻性，改變了原有土層的受力特點，形成具有較強承載能力的復(fù)合地基，實現(xiàn)對軟土路基的加固。

1 工程案例

在建中的某高速公路工程屬于城市交通網(wǎng)絡(luò)中的重要部分，道路全長為50.354km，局部施工路段位于河床位置，地質(zhì)條件相對較差，經(jīng)過技術(shù)人員對實際情況的勘測，上部分屬于雜土層，厚度在2.3—4m之間，且土質(zhì)密度處于不均勻的狀態(tài)。由于受到河流的影響，在下層分布著大量的淤泥，厚度在5—10m左右，地基的承載能力較差，無法滿足高速公路工程施工的的要求，經(jīng)研究決定采用在砂墊層加鋪土工合成材料的方式將對軟土路基進行處理。根據(jù)工程的特點，采用土工織布（后面寫的是土工格柵，請核實對照）作為加筋的主要材料，徑向抗拉強度為40KN/m，延伸率控制在18%左右，加筋墊層的厚度設(shè)計為1.1m，嚴格按照相關(guān)的技術(shù)要求進行施工，有效的提高軟土路基的承載能力。

2 加筋砂墊層的作用機理

在高速公路的建設(shè)中，如果路基的抗剪強度和承載能力無法滿足施工要求，會導(dǎo)致高速公路的通行能力受到影響，必須采取相應(yīng)的處理措施。加筋砂墊層施工主要是將一層或者多層的土工合成材料鋪設(shè)在砂墊層中，使軟土路基的承載能力和穩(wěn)定性得到提升，減少后期路基的沉降和水平位移現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過土工合成材料的鋪設(shè)，使得路基的受力處于相對比較均勻的狀態(tài)，淺層的側(cè)向變形得到約束，能有效提高軟土路基的穩(wěn)定性和承載能力。為了取得最佳的加固效果，一般情況下土工合成材料的鋪設(shè)方向應(yīng)與路基土層中最大的抗應(yīng)變方向保持一致。

3 軟土路基處理中加筋砂墊層的應(yīng)用分析

3.1 施工前的準備工作

3.1.1 施工材料的選擇

在加筋墊層施工時需要根據(jù)高速公路工程的具體特點選用相應(yīng)規(guī)格的加筋材料，確保土工合成材料的性能能夠滿足軟土路基的要求。一般情況下加筋墊層中土工合成材料的主要是聚烯烴復(fù)合筋帶，常用的加筋材料是土工格柵，這種材料具有較高的抗拉強度，在使用的過程中不易出現(xiàn)變形的問題。其次是對回填碎石材料的選擇，主要是將其粒徑控制在施工要求的范圍內(nèi)，其干密度保持在1.8g/cm3，顆粒級配標準如表1所示。

3.1.2 施工現(xiàn)場處理

在施工開始之前需要對路基表層進行清理，將施工范圍內(nèi)的碎石、植被以及雜物等清理干凈，創(chuàng)造良好的施工環(huán)境。在必要的情況下需要對路基中不符合要求的土質(zhì)進行換填。同時按照施工方案設(shè)計的要求對路基的施工參數(shù)進行測量，恢復(fù)路基中心線，確定坡腳線的位置。整平墊層鋪設(shè)基底，避免在工作正面存在坑洞現(xiàn)象。

3.2 加筋砂墊層設(shè)計

在進行加筋砂墊層設(shè)計時應(yīng)充分考慮到高速公路工程的地質(zhì)條件，減少后期路基不均勻沉降問題的出現(xiàn)。為了實現(xiàn)良好的軟基加固效果，合理的控制布筋的方向，使其與路基土層中最大的抗應(yīng)變方向一致。可采用土工織布與土工格柵聯(lián)合使用的方式，在保證提高路基承載能力的同時，實現(xiàn)了隔離排水的作用。此外加筋材料的變形模量應(yīng)達到一定的標準，使得加筋砂墊層在受到外力荷載時，與填料產(chǎn)生相互作用的力。同時將蠕變允許值控制在合理的范圍內(nèi)，避免經(jīng)過長期的碾壓之后，出現(xiàn)筋材應(yīng)力松弛的現(xiàn)象，降低對路基土層側(cè)向變形的約束。當(dāng)土工材料處于拉伸狀態(tài)時，才能有效的對加固路基，改善軟土路基強度不足的問題，所以在具體的施工中軟土路基的填筑次序如圖1所示。

3.3 基槽開挖

根據(jù)施工方案設(shè)計的要求開挖基槽，在此過程中需做好排水工作，在施工現(xiàn)場修建臨時排水設(shè)施，避免在施工中出現(xiàn)積水的現(xiàn)象，不僅會影響正常的施工進度，還會降低基層土體的穩(wěn)定性。在基槽開挖完成之后需要對開挖的尺寸和標高進行檢查，保證基槽能夠滿足施工的要求。

3.4 砂墊層及土工合成材料鋪設(shè)

在基槽開挖完成之后可鋪設(shè)砂墊層，并進行整平和壓實施工，在此過程中應(yīng)避免基坑底部的土體結(jié)構(gòu)受到破壞。隨后可進行土工合成材料的鋪設(shè)，首先按照施工方案設(shè)計的要求進行土工合成材料的拼接，確保拼接無誤運送至施工現(xiàn)場鋪設(shè)，在鋪設(shè)時應(yīng)保證材料處于平整順著的狀態(tài)，禁止出現(xiàn)褶皺的現(xiàn)象，對土工合成材料的使用性能造成影響。若在鋪設(shè)的過程中出現(xiàn)破損的材料，需要及時更換，盡量減少鋪設(shè)中接縫的出現(xiàn)。其次是土工合成材料的連接與固定，一般采用搭接的方式將土工合成材料連接在一起，在端部回折部分的長度應(yīng)控制在2.5m以上。土工材料鋪設(shè)的接縫處一般需要有0.8m左右的重疊范圍，同時需要加強對于接縫處的固定工作，采用U型釘每隔1—1.5m進行固定。

4 加筋砂墊層施工質(zhì)量的控制措施

（1）在對施工現(xiàn)場進行測量時，必須確保路基坡腳線位置的準確性，寬填的范圍控制在50cm左右，并預(yù)埋相應(yīng)的工作樁位為具體的施工操作提供標準。對路基的處理必須嚴格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范，保證基層不存在松散的土體、碎石等。同時在路基兩側(cè)開挖排水溝，一方面能夠降低地下水位，另一方面也避免在施工過程中在工作面出現(xiàn)積水的現(xiàn)象。在排水溝開挖時，應(yīng)充分考慮施工現(xiàn)場周邊的自然環(huán)境，嚴格規(guī)范操作行為，防止由于土體的開挖造成水土流失、植被破壞等問題，對生態(tài)環(huán)境造成影響。

（2）土工合成材料的鋪設(shè)是加筋砂墊層施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在鋪設(shè)之前應(yīng)確保基層不存在尖銳的石塊或者土體，保證其平整度和壓實程度滿足施工標準，防止對材料造成損壞。土工材料鋪設(shè)的方向與受力方向保持一致，在鋪設(shè)的過程中不能存在褶皺或者扭結(jié)的現(xiàn)象。土工合成材料鋪設(shè)應(yīng)在路堤邊坡向外延伸2.5m處結(jié)束，確保能夠?qū)探Y(jié)路堤包邊。在土工合成材料鋪設(shè)完成之后，禁止車輛通行，避免車輛的碾壓作用對材料造成損壞，確保基層與土工材料緊密的貼合在一起。

5 結(jié)語

綜上所述，通過加筋砂墊層對于軟土路基的處理，能夠有效的提高高速公路工程的承載能力和穩(wěn)定性，延長道路使用年限。在路基砂墊層中鋪設(shè)一層或者多層的土工合成材料，改善了原有的路基土體結(jié)構(gòu)，使基層的受力處于均衡的狀態(tài)，約束了側(cè)向變形，實現(xiàn)了對路基的加固，減少了不均勻沉降問題的出現(xiàn)。在具體的操作時應(yīng)根據(jù)高速公路路基土質(zhì)的實際情況，選取相應(yīng)的土工合成材料，提高路基的施工質(zhì)量。

參考文獻

[1]賀軍.樁承加筋墊層復(fù)合地基在高速公路加寬改造工程中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2011年23期.