李 强
重庆市设计院有限公司 重庆400015
摘要：本项目位于重庆两江新区水土园区中的地灾高风险区域，该片区已进行了大平场，设计道路范围抛填土最大高度达到了20-30m，且形成了高填方边坡，原设计的强夯方案已达不到设计效果，故在该高风险地灾区采用了全翻挖抛填土增设土工格栅方案，以减少沉降达到路基的压实效果，项目通车2年多来通过了质保验收，道路使用效果良好。
关键词：土工格栅 高填方路基 抛填土路基处理 高填方边坡 地灾高风险区路基
中图分类号：U416.1 文献标志码：A 文章编号：
1、项目概况
1.1项目区位
本项目Z3路云计算段道路工程位于重庆两江新区水土高新产业园区，项目北起横一路、南至云计算2#路，道路全长847.034米，道路等级为城市次干路，设计车速40公里/小时，标准路幅宽度为22m。
1.2项目建设场地情况
场地已进行平场，场区内最高标高303米、最低标高261米，本次设计道路东侧为京东方用地，平场后标高低于Z3路约20-30m，现状Z3路区域为抛填土，已形成高填方边坡，填方边坡高度8m以内按1:1.5放坡，第二级边坡按1:1.75坡率放坡，第三级边坡按1:2坡率放坡，两坡段间设2米宽向外倾斜2～4%的平台。
2、施工中地貌变化及地灾评估情况
2.1施工期间地貌情况的变化
本项目Z3路2014.12月开始施工，项目进场施工后，由于高填方坡脚区域京东方配套区平场施工，导致Z3路左侧边坡坡脚开挖，地貌发生了重大变化，道路东侧的抛填土已基本全部挖除。导致道路K0+020～K0+120、K0+350～K0+460段填方边坡发生变形破坏迹象。
2.2地灾评估（2015.03）
针对该片区存在的地灾高发情况，进行该片区地灾评估，该场地为京东方配套场地，边坡安全等级按一级考虑，平面滑动法及折线滑动法安全系数取1.35；圆弧滑动法安全系数取1.30。本次主要针对高填方路段K0+270-K0+720进行分析。
K0+270～K0+360：道路为填方路基，原始地形坡角约14°，下伏粉质粘土厚约1～7m，该段边坡长90 m ,边坡顶部为道路，底部为1号地块，为填方土质边坡，高约24～30m。
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边坡沿填土面在天然及久雨工况下均处于稳定状态；沿土体内部圆弧滑移在天然工况下处于稳定状态，在久雨工况下处于基本稳定状态。
在边坡底部设置桩板墙进行支挡，为防止边坡岩土体风化后强度降低，建议对坡面采用格构+锚杆护坡、在马道设置截水沟的防护措施。
3、采用土工格栅加固路基处治方案
由于地貌情况的变化，道路东侧填方区域的反压土体已被挖除，采用原强夯方案缺少反压土体，故强夯方案已不适合，地灾建议填方坡脚设置桩板墙虽可以保证边坡在暴雨工况不产生滑移，但是整体抛填土将产生大量的沉降，不满足道路后期使用要求，同时设置桩板造价较高，经过技术经济比较，参考了其它研究和试验成果：
耿敏【1】（2013）依托河北省某高速公路高填方路堤工程，现场布置监测点对路堤变形进行监测，运用有限元软件建立加筋路堤模型，模拟路堤填筑过程，对比分析实测路堤与模拟路堤的变形量得出，加筋路堤使路堤顶部中心处的最终沉降减少了20.3%，使路堤底部坡脚处最终水平位移减少13.7%。
项目停工1年多后在2017年调整设计路基处理方案采用将全部抛填土进行翻挖+铺设土工格栅的方案以提升边坡稳定性和减少道路的沉降量。
本次设计采用整体钢塑格栅：以碳素弹簧钢丝复合聚乙烯HDPE，并添加其它辅助剂，通过挤出使之成为高强度复合型条带，经纵横向一定间距排列，然后采用特殊熔焊工艺焊接其交接点而成型的一种二维网状结构的土工合成材料。
本次采用的钢塑土工格栅特点：
1、强度大、变形小（≤3%），蠕变小；
2、通过生产过程中塑料表面的处理，压制有粗糙的花纹，能有效的提高加筋承载面的嵌锁、咬合作用；
3、耐腐蚀：钢塑土工格栅以塑料材料为保护层，在辅以各种助剂使其具有抗老化、氧化性能，可耐酸、碱、盐等恶劣环境的腐蚀。
4、施工方便快捷、周期短、成本低：钢塑土工格栅铺设、搭接、定位容易、平整，避免了重叠交叉，可有效的缩短工程周期，节约工程造价约20%-50%。
土工格栅应用在高填方路基中首先要确定设置土工格栅的部位，层数等。本次设计高填方边坡采用土工格栅满铺，每填高间隔1米设置1层土工格栅的铺设方式。
在设计时主要依据的思路是，先确定设置土工格栅的层面，之后根据土工格栅的力学性能确定设置的层数。本项目位于水土地质风险区域，很不利于路基的稳定。在利用土工格栅施工时，为避免后期市政管线开挖的影响在路基顶面4m以下处铺设一层钢塑复合带格栅，此时，土工格栅的设计结构和联合力以每延米纵断裂荷载为60KN/m、以每延米横断裂荷载为20KN/m为控制荷载进行设计。在土工格栅设计时要在保证其具有足够的强度，还要对材料的顶破强度、刺破强度、握持抗拉强度及其延伸率、撕裂强度等性能进行核算。具体工程中要根据工程结构性质、尺寸大小、使用要求、荷载量、施工条件和土工合成材料本身的特性来确定。
1）认真做好施工前的准备工作，首先保证施工放样的准确无误。施工放样之后要对路基表面进行清理，清理路基范围内的杂草、杂物、树根、腐殖土、松软土等杂质，清理完毕之后对整个场地进行平整。在对基底土清理平整之后还要按照路基施工原则利用振动压路机或是重型轮胎压路机进行碾压夯实，按照碾压原则“先轻后重，先静后振，先低后高，先慢后快，轮迹重叠”进行，要防止出现漏压的现象，并且保证碾压的质量达到合格。
2）进行土工格栅的铺筑。当碾压效果达到标准后，就能够进行下一步的土工格栅铺设了，铺筑土工格栅时的主要有下列几步施工工序：首先是进行清理整平，之后进行铺筑施工，对铺筑了的土工格栅进行整平并进行固定，最后的工序就是要进行回填摊平的操作，再一次进行压实处理保证压实效果符合要求。在铺设土工格栅时要保证土工格栅平整、连续，不要出现凹凸不平、起皱折叠、扭曲不顺的情况。除此之外还要注意铺设是保证土工格栅的连续性，铺设时搭接长度要严格遵守相关要求和规范中的规定，最少不小于20cm。铺设好一层土工格栅之后就要及时进行填土碾压，不要让土工格栅长期暴露在阳光下或是其他有腐蚀性环境下，这样会降低其使用性能。
3）对铺设好的土工格栅进行锚固。可以利用U型钉对铺设好了的土工格栅进行锚固处理，锚固时先锚固土工格栅的一端，在用横梁将土工格栅人工拉紧，不让其出现起皱现象。在斜坡上的土工格栅锚固时要留有一定的松弛度，防止石块引起土工格栅的变形过大。
4）在高填方路基处理中注意完成排水设施，填方基底设置了排水盲沟渗沟，边坡处设置了截水沟和排水沟等，确保排水通畅。
4、实施效果后评价
该项目2019.01月竣工通车至今已满2年，交通量大，重型车辆较多，尤其是平行的主干路云汉大道2020年封闭维修期间，该道路承担了水土园区主要对外交通通道功能，实施土工格栅填筑高填方路基路段路面效果良好，经过本项目的实践发现土工格栅加固地灾滑坡高风险区域的高填方边坡效果良好。
参考文献(References)：
【1】耿敏，土工格栅加筋高填方路堤变形与稳定性研究，河北工业大学博士论文（2013）10.7666/d.D464414