公路路基加固中的土工材料篩選與工程效果評估

中圖分類號：U416.1文獻標識碼：ADOl：10.13282/j.cnki.wccst.2025.01.023

文章編號：1673-4874（2025）01-0079-04

0 引言

公路是連接城鄉、促進經濟發展的重要交通紐帶，而路基作為公路工程的基礎設施，其穩定性和耐久性直接影響著公路的安全運行和服務壽命[1。隨著時間的推移和車流量的增加，老化的路基往往面臨著嚴重的損壞和變形，需要進行維修加固和改造工程以保障公路的正常運行2。本研究以廣西某老路維修加鋪改造工程作為案例，旨在探索在路基加固過程中所選用的土工材料的篩選設計與施工技術，并對其效果進行分析和評估。

1工程概況

廣西某老路維修加鋪改造工程位于廣西沿海地區的一條老舊公路上，該公路貫穿了該地區的多個鄉鎮，是連接當地居民與經濟活動的重要通道。該路段作為一條長年使用的老路，經歷了多年的風吹雨打和車輛碾壓，路面破損嚴重，路基下沉變形，給周邊居民和交通帶來了諸多不便。該工程規模較大，涉及路面、路基的整體維修加固和改造，以及相應的交通安全設施更新。路面部分包括了路面刨除、破損修補、再鋪設瀝青層等工序3，以提升路面的平整度和耐久性；路基部分則采用了土工格柵加固、土工布加鋪等措施，以增強路基的承載能力和穩定性。同時，對老舊的交通標志標線和照明設施也進行了更新改造，提高路段的交通安全水平。

該工程的目標在于提升公路的運輸效能和服務水平，改善周邊居民的出行條件，促進當地經濟的發展。通過對老路的維修加固和改造，預計能夠有效延長公路的使用壽命，減少因路面損壞帶來的交通事故，提升路段的通行能力和安全性，為周邊地區的發展注入新的活力。

2地質條件

該老路維修加鋪改造工程所在地區的地質條件相對復雜。該地區的土壤類型多樣，主要包括黏性土、砂土和殘積土等。其中，黏性土具有較高的塑性指數和較低的滲透性，易在路基中形成軟弱層[4]，影響路基的穩定性；砂土則具有較好的透水性，但抗剪強度較低，易在路基中形成砂土液化現象。此外，該地區還存在一定數量的殘積土，其工程性質受原巖成分、風化程度和搬運方式等多種因素影響，表現出較大的變異性。詳見表1。

該地區的地下水位較高，且受到潮汐和季節性降雨的影響，地下水位波動較大。高地下水位和軟弱的上覆土層容易形成潛在的不穩定因素，對路基的穩定性構成威脅。詳見表2。

該地區地震活動較為頻繁，雖然震級多為中小地震，但仍可能對路基的穩定性產生影響。在地震作用下，路基可能發生變形、開裂等現象，影響公路的正常使用。

綜合考慮以上地質條件因素，在路基加固過程中需要選用合適的土工材料，以提高路基的承載能力和穩定性。例如，可以采用高強度、高模量的土工格柵來增強路基的抗拉強度；采用透水性好的土工布來防止路基內部積水和砂土液化現象的發生；在路基施工中需要嚴格控制填土質量，確保填土的均勻性和壓實度，以提高路基的整體穩定性。

3路基加固中的土工材料篩選設計與施工

在廣西某老路維修加鋪改造工程中，針對復雜多變的地質條件，進行了土工材料的篩選設計與施工。針對黏性土、砂土和殘積土等不同土層類型，進行了詳細的工程地質勘察和實地測試，確定了各自的工程性質和特點。根據土層參數表中提供的數據，結合工程實際需求，選擇了不同的土工材料和加固方案進行路基加固。

3.1黏性土加固材料篩選與施工

針對黏性土的加固，進行了詳細的土壤工程性質測試，包括塑性指數、滲透系數、抗剪強度等參數的測定。根據土工材料的特性和工程需求，選擇了不同的土工格柵進行加固。土工格柵各參數值見表3。

在施工過程中，按照以下步驟進行：

（1）路基準備。清除路基表面的雜物和松散土壤，確保路基平整干凈。

（2）格柵鋪設。將選定的土工格柵鋪設在路基表面，格柵之間要有重疊部分，保證整體加固效果。根據實際需要，可以采用手工或機械設備進行鋪設，保證格柵的平整和緊密貼合。

（3）格柵固定。使用釘子、U型釘或地錨等固定設備將土工格柵牢固地固定在路基表面，確保其不會移動或滑動。

（4）填土覆蓋。在土工格柵鋪設完成后，進行填土覆蓋，填土要均勻、密實，并逐層夯實，確保路基的平整度和穩定性。

（5）表層處理。對路面進行修整和表層處理，如重新鋪設瀝青或混凝土層，提高路面的平整度和耐久性。

施工流程嚴格控制施工質量和過程，確保土工格柵與路基之間的良好結合，達到預期的加固效果。同時，注意施工過程中的安全防護和環境保護，確保施工人員的安全和施工現場的整潔。

3.2砂土加固材料篩選與施工

對于砂土，考慮到其透水性較好但抗剪強度較低的特點，采用了土工布加鋪的方法。土工布具有良好的抗拉性能和透水性，能夠有效防止砂土液化現象的發生，同時可提高路基的穩定性和排水性能。進行了詳細的土壤工程性質測試，包括滲透系數、抗剪強度等參數的測定。根據不同區域砂土的特性和工程需求，選擇了以下的土工布進行加固。詳見表4。

在施工過程中，按照以下步驟進行：

（1）路基準備。清除路基表面的雜物和松散土壤，確保路基平整干凈。

（2）土工布鋪設。選擇合適的土工布鋪設在路基表面，土工布之間要有重疊部分，以確保加固效果。根據實際需要，同時采用手工及機械設備進行鋪設，保證土工布的平整和緊密貼合。

（3）固定處理。對鋪設的土工布進行固定處理，使用U型釘或地錨將土工布牢固地固定在路基表面，確保其不會移動或滑動。

（4）填土覆蓋。在土工布鋪設完成后，進行填土覆蓋，填土要均勻、密實，并逐層夯實，確保路基的穩定性和承載能力。

（5）表層處理。對路面進行修整和表層處理，如重新鋪設瀝青或混凝土層，提高路面的平整度和耐久性。

施工流程嚴格控制施工質量和過程，確保土工布與路基之間的良好結合，達到預期的加固效果。同時，施工過程中要做好安全防護和環境保護工作，確保施工人員的安全和施工現場的整潔。

3.3殘積土加固材料篩選與施工

對于殘積土，由于其工程性質具有較大的變異性，整個工程地質結構中殘積土含量 gt;30% ，含量較高，主要由粉砂質顆粒組成，具有較高的風化程度和不均勻性。傳統的土工材料加固方法并不適用于殘積土的加固，需要采取其他措施來提高路基的穩定性和承載能力。

針對殘積土的特性和加固需求，采取以下加固方案。

3.3.1填土加固

填土加固是針對殘積土加固的常用方法之一。通過選擇質量良好的填土材料，填補路基表層或局部空洞，從而增加路基的密實度和穩定性。因為填土材料應具有良好的顆粒分布和均勻性，可以確保填土層的穩定性和一致性。詳見表5。

具體施工步驟：（1）清除表層的雜物和松散土壤，確保填土層與原有路基之間的緊密接觸；（2）選擇質量良好、顆粒分布均勻的填土材料，根據實際情況和設計要求進行合理搭配和混合；（3）采用夯實機械或人工夯實工具，對填土層進行逐層夯實，確保填土的密實度和承載能力。

3.3.2 壓實處理

壓實處理是加固殘積土路基的關鍵步驟之一，通過適當的壓實設備對填土層進行加固處理，可以提高填土層的密實度和承載能力，增強路基的穩定性。

具體施工步驟：（1）根據填土層的厚度和土壤類型，選擇合適的壓路機或壓實器具，確保壓實效果達到要求；（2）采用逐層遞進的壓實順序，由淺至深、由外至內進行壓實，確保整個填土層的密實度均勻一致；（3）根據填土材料的特性和工程要求，合理控制壓實參數，包括壓實次數、壓實速度和壓實幅度等，確保壓實效果達到設計要求。詳見表6。

3.3.3表層處理

表層處理是加固工程的最后一道工序，主要目的是修整路面并增加路面的耐久性和平整度，比如重新鋪設瀝青或混凝土層等。

具體施工步驟：（1）清除路面上的雜物和污物，保持路面干凈整潔；（2）對路面進行修整和平整處理，修補路面破損或裂縫部分，確保路面平整度達到設計要求；（3）根據實際需要和設計要求，重新鋪設瀝青表層，提高路面的耐久性和平整度。詳見表7。

4效果分析

4.1黏性土加固效果評估

黏性土加固采用了不同類型的土工格柵，如PP土工格柵、PET土工格柵和HDPE土工格柵。這些土工格柵具有不同的抗拉強度、網孔尺寸、材料厚度和材料寬度等參數，以滿足不同路段土壤的特性和工程需求。施工過程嚴格按照規范進行，包括路基準備、格柵鋪設、格柵固定、填土覆蓋和表層處理等步驟。黏性土加固后，路基的穩定性和承載能力得到了有效提升，軟弱層的形成和發展得到了有效控制。在實際使用中，路基的變形和沉降現象明顯減少，路面的平整度和耐久性得到了顯著提高。詳見表8。

4.2砂土加固效果評估

砂土加固采用了不同類型的土工布，如PP土工布、PET土工布和HDPE土工布。這些土工布具有不同的抗拉強度、透水性能、材料厚度和材料寬度等參數，以滿足不同路段砂土的特性和工程需求。施工過程同樣嚴格按照規范進行，包括路基準備、土工布鋪設、固定處理、填土覆蓋和表層處理等步驟。砂土加固后，路基的穩定性和排水性能得到了顯著提升，砂土液化現象得到了有效控制；路基的變形和沉降現象也得到了明顯改善，路面的平整度和穩定性得到了有效提高。詳見表9。

4.3殘積土加固效果評估

針對殘積土的加固方案主要采用了填土加固和壓實處理。由于殘積土的特性復雜多變，傳統的土工材料加固方法效果不理想，因此采用填土加固和壓實處理的方法來增加路基的密實度和穩定性。填土加固選用了質量良好的填土材料，進行了嚴格的施工工藝控制。壓實處理選用了不同的壓實方案，根據填土層的厚度和土壤類型進行合理選擇。經過加固處理后，殘積土路基的穩定性得到了一定程度的改善，路基的承載能力得到了提升，但由于殘積土的工程性質較為復雜，加固效果仍有待進一步觀察和評估。詳見表10。

5結語

根據對廣西某老路維修加鋪改造工程的土工材料篩選、設計與施工的詳細分析和評估，得出如下結論：

（1）針對不同地質條件和土層特性，采用多種土工材料和加固方案進行路基加固，包括土工格柵、土工布、填土和壓實處理等方法。這些加固方案在不同的路段和土層類型中發揮了重要作用，有效提升了路基的穩定性和承載能力。

（2）黏性土加固采用了不同類型的土工格柵，如PP土工格柵、PET土工格柵和HDPE土工格柵，通過嚴格的施工工藝控制和合理的加固方案，顯著提升了路基的穩定性，軟弱層得到了有效控制，路面的平整度和耐久性得到了顯著提高。

（3）砂土加固采用了土工布加鋪的方法，選擇了不同類型的土工布進行加固，通過優化的施工流程和嚴格的質量控制，有效提升了路基的排水性能和穩定性，砂土液化現象得到了有效控制，路面的平整度和穩定性得到了顯著提高。

（4）殘積土加固采用了填土加固和壓實處理的方法，通過嚴格選材和合理施工，在一定程度上改善了路基的穩定性和承載能力，但由于殘積土的復雜性和變異性，加固效果仍有待進一步觀察和評估。

參考文獻

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