公路工程路基加宽土工格栅加筋施工技术分析

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第4月11期   作者:李健
[导读] 公路工程路基承载能力差,只有采取有效的加固措施,
        李健
        重庆建工第一市政工程有限责任公司 400020
        摘要:公路工程路基承载能力差,只有采取有效的加固措施,将承载能力提升到一定的标准后方可进行路基填筑施工,以防止路基发生沉降变形问题。公路工程路基的处理技术和工艺方法有很多,土工格栅加筋碎石垫层结构的应用是非常有效的一种,在嵌挤和加筋的作用下,碎石之间的摩擦力有所提高,碎石形成相对稳定的复合结构,提升了垫层的强度,进而提高公路工程路基整体承载能力。基于此,本篇文章对公路工程路基加宽土工格栅加筋施工技术进行研究,以供参考。
        关键词:公路工程;路基加宽;土工格栅加筋;施工技术
引言
        自然界中广泛地分布着许多自然边坡和人工边坡,作为一种最常见的工程地质环境,其稳定性分析已成为岩土界学者们关注的重点。为了避免边坡失稳的情况发生,对于一些安全系数较低的边坡,需对其进行加筋处理。土工格栅作为一种高强度结构材料,具有抗拉强度高,延伸率低等特点而被选作为目前主流的边坡加固材料。本文结合实际公路工程项目,综合分析了路基加宽土工格栅加筋施工技术。实践表明,采用此项技术有效预防了裂缝与不均匀沉降等现象,而且提高了公路的路用性能,保证了公路安全行车,并控制了公路养护维修成本。
1土工格栅特点
        整体式刚性土工格栅由高密度聚乙烯聚合物制成,仅包含原始聚合物、适当的炭黑母料和加工中的再生材料。土工格栅应具有由欧洲认证机构颁发的关于土壤加固系统性能的BBA体系认证,该认证声明土工格栅适合用作设计寿命高达120年的斜坡和墙壁的拉伸加固元件。土工格栅由中国厂家生产,通过货轮运送到施工现场,厂家根据施工计划,考虑运输周期约2个月,分批次运送U7,U5,U4,U24种土工格栅。在正常施工期间,土工格栅可在室外保存但需进行覆盖防晒、防雨淋处理。其主要特性如表1所示。

  2土工格栅的作用
        通常情况下,路基材料容易出现变形或开裂的不良情况,而土工格栅的设置则很好地避免了此类情况的出现:①不仅能减轻挡土墙所承受的压力,而且还能提升填土的承受力,而后续的维护也能得到切实的保障;②边坡的维护即可在喷锚混凝土施工方法的支持下实施,而整个的施工相对来说也会更为高效便捷;③土工格栅在公路路基以及面层中的应用,能够极大程度地降低弯沉和减少车辙,同时对于防范裂缝出现有很大的保障作用;④不管是什么类型的土壤上,都能较为便捷地进行应用,且整个的操作极为简便;⑤便捷化的施工条件下使得整个工程无需投入过多的成本,与此同时其在地基增强材料当中也有着突出的作用,通过与石屑以及混凝土石料的配合使用,通过石料与土工格栅之间的咬合即能得到有效的提升,同时其对土体之间侧向位移的约束性效果也比较显著,从而使得地基的受力得到了优化和改善,由此为其长效稳定地发挥作用提供了强有力的支撑。
3公路工程路基加宽土工格栅加筋施工技术分析
        3.1施工材料准备
        1)填料。土工格栅加筋碎石垫层法施工中,主要会应用到的填料有砂性土、碎石和砂砾,这些填料渗水性较强,选料时应严禁填料内出现生活垃圾或者有机土料。填料粒径不能超过填料压实厚度的75%,筋带表层摊铺作业中严禁应用形状过于尖锐的粒料。30~50m的碎石和50~70mm的碎石的配比控制在70∶30左右。2)加筋材料。施工中,经常应用到的加筋材料主要有土工格栅、纺土工织物和加筋带等。其中土工格栅整体性较强、桩侧摩擦系数更大,所以被广泛应用到软土路基加固中。
        3.2测量放样
        根据规定基本要求实施测量放样,其中路基边坡线需要以设计尺寸为基准增宽0.5m。选择“机械+人工”的模式对路基土进行平整处理,首先采用压路机实施碾压,然后通过人工方式对边角位置进行整平。
        3.3铺设土工格栅
        首先,检查填料和加筋材料的各类参数,确保这些材料的质量和性能满足实际施工要求,具体需要检查的内容有孔隙尺寸、延伸率、耐久性等;然后铺设土工格栅,以搭接的形式进行,控制土工格栅的搭接宽度为0.25cm。严格管理土工格栅下料过程,一般要求实际下料的长度要较设计长度长300~500mm。铺设时,土工格栅和坡面应保持相互垂直的状态,并且必须在平整压实的填料上进行敷设,敷设施工中严禁出现弯折或者重叠的问题。当上一段铺设完成后,做好土工格栅尾部的绑扎和固定,避免下一段填料敷设、碾压过程对上一段格栅造成扰动影响。
        3.4填土压实
        土工格栅施工结束后,紧接着就要实施填料处理,此项目选择的是分层填筑模式,各层厚度控制为30cm,同时各层填料必须进行反复碾压,以确保压实度符合标准规范要求。综合考虑施工监测记录以及工程现场实际情况,确定性能最佳的压路机设备、组合模式以及碾压遍数。此外,必须加大土工格栅保护力度,以防止压实施工影响土工格栅质量。压实是公路路基加宽施工中的一项重要环节,所以必须确定选择最优的碾压设施、组合方式、遍数以及速度等相关参数,使各层混合料的含水量处于最佳条件下进行施工。而在正式施工之前应取长度为100m的路段进行试验,确定压实最优施工参数以及对原材料技术性能指标进行检测,确保符合标准规范要求之后才能实施碾压作业。此项目选择的是大型压路机(重量为6~10t),首先选择双钢轮压路机进行初压,然后选择胶轮压路机进行复压,最后选择钢轮压路机进行终压。而在具体碾压施工阶段,需要将压路机的行驶速度控制为1.5~4.5km/h,一直到压实度符合标准规范要求为止。当压实施工完成之后按照规定要求进行检测,上、下路堤压实度均符合规范要求,也满足了工程施工的实际要求。
4施工质量控制
        4.1施工技术交底
        在施工前,由工程技术负责人向施工班组进行施工技术交底,要求施工班组掌握土工格栅的施工技术规范;在土工格栅铺设中,格栅最大强度方向要与受最大应力方向相同;最大限度控制土工格栅的切割量和缝合量,保证施工质量,降低材料成本。
        4.2铺设工序质量控制
        (1)土工格栅在铺设中采用人工张拉方式保证格栅紧绷,格栅表面张力为格栅最大张力的5%,要求格栅表层平整;沿着路基铺设整幅格栅,要求纵向和横向的土工格栅搭接牢固。(2)在回填作业前,对填料的含水量进行检测,不得回填含水量过高的填料,以免降低格栅性能;在填筑碎石时,要保证施工机械行进方向与格栅搭接顺序保持一致,避免施工机械在行进中卷起已铺设的格栅;格栅铺设完毕至回填的时间间隔不得少于48h,以保证格栅性能不受外界环境影响。
结束语
        公路施工中,应用土工格栅加筋可以很好地处理路基,避免路基出现严重的沉降问题,进一步提高整个公路工程的施工质量。从流程上看,土工格栅加筋结构的应用并不复杂,但是要求施工人员必须具有足够规范的施工意识,根据公路项目的实际情况选择最为合理的施工材料,并且在任何一个施工环节中注意控制好规范和标准,只有这样,才能保证公路工程路基加宽的施工质量,提升特殊区域的公路施工项目的施工水平。
参考文献
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[4]李莉.公路路基加宽施工中土工格栅加筋优化技术应用[J].山西建筑,2018,44(09):135-137.
[5]司晓炜.公路路基加宽施工中的土工格栅加筋优化技术应用[J].公路工程,2018,42(03):184-186+291.
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