公路工程土工格柵加筋碎石技術的應用

王晶+王凱

摘要：路基失穩是公路施工的主要問題，如出現該問題則損失巨大。地基在填土荷載作用下產生的不均勻沉降將損害路面結構，進而降低路面使用品質。將雙向土工格柵加筋碎石技術用于路基加固施工，不僅能夠改善地基表面約束現狀，還能增強地基穩定性，提高路基承載力。為此，本文在充分了解土工格柵加筋碎石作用機理的前提下，結合具體工程案例，對路基加固中雙向土工格柵加筋碎石施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞：軟土路基；土工格柵；加筋碎石；作用機理

1土工格柵加筋碎石作用機理

作為一種土工合成材料，雙向土工格柵相比其他土工合成材料，其性能、功效較為獨特。土工格柵對碎石加筋作用可分為兩類，其一格柵對其網孔內碎石土的阻力；其二格柵對其界面兩側碎石土的聯鎖、咬合摩擦力。只有在某種特殊應力應變狀態下，土工格柵張力膜效應才能作用于某些材料。在土工格柵阻力及界面咬合摩擦力影響下，格柵周圍極易產生復合加固帶，且對加筋碎石產生制約，促使密實碎石土出現剪脹現象，進而產生側向變形，最終達到土工格柵加筋碎石復合體強度、變形模量增強的作用，也就是說，利用土工格柵可對土體側向膨脹變形加以制約，進而實現加固土體的作用。

按照Mohr-Coulomb強度標準合理選擇土工格柵加筋碎石土，通過加筋作用可增強加筋碎石土復合體的粘聚力。加筋碎石墊層施工中所選用的碎石材料需具備弱風化、強硬度、高強度等特點，以此達到復合體強度增強，壓密性良好的作用。同時還可以減小側向變形，得到良好加筋效果。

2工程案例分析

某公路工程總長度為1.98km，為四幅橫斷面形式。該道路所在場地具有較為平坦的地形，地下水位埋深范圍為2.0～5.2m，-0.32～0.69為土層液限指數平均值，粉質中液限粘質土為路基土，屬于潮濕—過濕類型。為達到路基加固效果，本工程選取土工格柵加筋碎石墊層法進行施工。按照地質地形實際情況，1：0.5為土工格柵邊坡坡率，10m為邊坡高度，且將排水溝設置到坡腳位置，邊溝設置到道路邊。

根據工程實際情況下，需將3層雙向土工格柵鋪設到邊坡基底位置，選取碎石墊層格柵，1.8m厚。且選取C15現澆混凝土用于土工格柵邊坡頂部作為壓頂，邊坡坡面植草綠化防護。填筑土工格柵基底、斜坡位置，并將2m寬臺階開挖到原地面。

3雙向土工格柵加筋碎石施工工藝

軟土路基作為公路工程施工的主要病害，將雙向土工格柵加筋碎石樁合理應用于軟基處理中，可有效提升地基承載力，達到良好施工效果。為此，施工單位必須在充分了解雙向土工格柵加筋碎石樁作用機理的基礎上，嚴格按照施工現場實際情況，規范施工工藝，只有這樣才能最大限度提高工程整體質量。

3.1施工材料準備

（1）填料。填料所選取的材料以砂性土、砂礫及碎石等為主，其具有較強滲水性。禁止選取淤泥、腐質土。所選填料內存在有機料、生活垃圾較多則不得使用。相比填料壓實厚度，填料粒徑不得大于其75%，并在15cm以內控制最大粒徑。如粗粒料不夠圓滑、過于尖銳，在筋帶表層攤鋪時不得使用。碎石規格以2種為主，即30～50mm與50～70mm，配置比例為70：30。

（2）加筋材料。土工格柵、土工帶等為加固路基的土工合成材料。作為一種新型土工合成材料，塑料土工格柵的優點為較強整體結構、較大摩擦系數等，在軟基加固施工中得到了廣泛應用。本文選取塑料雙向土工格柵施工。

3.2測量放樣

按照設計要求進行樁頂標高測量確定，并進行樁位放線及控制樁設置。同時，核查現場材料，對加筋土擋墻基礎線進行測定。除此之外，還需對加筋土邊坡斷面進行核對，并對格柵鋪設進行復核。根據施工規定，做好場地清理工作。

3.3基礎工程

開挖施工前，需先做好定位測量工作，并將開挖線準確標出，與基礎外緣相比，槽底平面尺寸應多出300mm。當縱向高度具有較大變化時，順著縱向基槽底按照階梯狀進行開挖施工，要求在3m內控制各臺階長度。

3.4鋪設土工格柵

鋪設土工格柵前，需先檢測各類施工材料，保證其滿足設計要求。主要檢測項目為孔隙尺寸、延伸率、耐久性等。鋪設土工格柵時，可選取搭接法進行相鄰兩幅縱向連接，0.25cm為搭接寬度。連接土工格柵受力方向時，要求在設計允許強度以上控制連接強度。根據設計長度要求，嚴控土工格柵下料施工，要求多出300到500mm左右。土工格柵和坡面成垂直狀，且在平整壓實填料上鋪設，避免重疊、彎折，且防止直接接觸硬質棱角填料。為防止攤鋪、碾壓填料時，擾動格柵，需固定好土工格柵尾部。

3.5攤鋪及碾壓

根據施工現場實際情況，進行填石采集場的合理確定。施工狀態下對填料最大干密度、最佳含水量加以確定，這也是碾壓填料施工中衡量壓實度的標準。選取網眼袋裝填料碼砌施工坡面位置，且將坡面綠化草籽裝入坡面網眼袋內。卸料時，需在1.5m以內控制機具和坡面的間距，如土工格柵沒有覆蓋于填料上，機械不得在其上方行駛，避免對下層格柵擾動。攤鋪時可選取人工+機械法，保證攤鋪厚度相同，具有平整的表面，且在3%以上設置橫坡。機械攤鋪施工中，要求機械行駛方向平行于坡面，嚴禁車停在沒有覆蓋填料的格柵上。當機械和坡面之間的距離在1.5m以內時，則攤鋪方式可改為人工。攤鋪平整各層填料后，需及時進行碾壓施工。碾壓施工機械以振動壓路機為主，按照“輕壓一重壓、格柵中間一尾部一靠坡面位置”順序施工。當碾壓機械和坡面之間的距離僅有1m時，需選取小型機械進行碾壓施工，要求先輕壓坡面隨后逐步碾壓到路線中間位置，嚴禁擾動坡面。根據設計要求，需在95%以上控制路基壓實度。

3.6質量控制

（1）土工格柵鋪設前應先進行下承層平整，因本文選取碎石作為填料，嚴禁其損壞土工織物。鋪設時應做好拉緊施工，且與下承層緊貼，避免產生褶皺現象。特殊情況下，在平整下墊層后，確保表面圓潤、無棱狀尖銳物的情況下，即可將土工格柵材料鋪設到碎石墊層內，且將中粗砂保護層（5cm厚）鋪設到土工格柵材料與碎石中間，防止碾壓過程中損害土工格柵材料。

（2）鋪筑土工合成材料后，需立即進行填料填筑施工，嚴禁材料長期暴曬。碾壓施工中不得選取高頻振動方式，應以靜壓為準，且選取中低速前行。要求同時施工加筋土路堤和兩邊路堤，且對連接位置進行合理施工。

4結束語

綜上所述，隨著社會經濟的高速發展，我國公路建設規模越來越大。在軟土路基加固補強施工中，為達到地基承載力有效提升，沉降降低的目的。可選取雙向土工格柵加筋材料，該材料具有均勻穩定的性質、較高強度等特點，能夠和各類粗粒土構成加筋層，具有良好的加固效果。endprint