软基处理中土工格栅复合碎石垫层应用

软基处理中土工格栅复合碎石垫层应用

刘植育

四川港建水利水电工程有限责任公司四川称帝610000

摘要：软土地基的承载力比较低，稳定性非常差，在设计以及施工过程当中处理对策不恰当会使得路基产生沉降，进而破坏道路的构成。在某一高速公路的路基处理过程当中，采取土工格栅复合碎石垫层的处置对策，然后对于处置之后的路基开展沉降观测，实现了预期的效果，能够给施工相关技术带来一定的经验借鉴。

关键词：软基处理；土工格栅；复合碎石垫层

1.引言

碎石垫层凭借碎石之间的嵌挤作用，进而形成稳固的嵌挤结构。然而土工格栅能够对于碎石垫层发挥加筋的效果，形成比较稳固的复合结构，提升网孔当中碎石的内摩擦力，发挥补强的效果，使得嵌锁结构更为稳固。土工格栅复合碎石垫层具备优良的路用性质，并且其施工技术比较简便，在公路软基处置当中的使用效果比较好，具备优良的社会效益以及经济效益。在过去的软基处理当中经常采取的是换填、埋设排水板等方法开展处置，其施工技术比较复杂，而且造价比较高。该公路工程采取的是双层碎石垫层，然后在中间加铺土工格栅的方法对于软土地基开展稳固处理，并且在土层当中埋设沉降板，并且开展沉降观测，试验结果说明土工格栅复合碎石垫层能够实现软基加固的目标，这样一来就达到了预期的效果。

2.工程概况

该高速公路的路基K315+515～K310+920区域段是软土地基，全长为420米。软土路基的表层是可塑状，并且含有砾石亚黏土，颜色为褐红色，厚度为2-12米，下层是软塑状包含有机质的黏土，颜色为深灰色，厚度是0-11米。这一区段软土路基的处置结果采取的是水泥搅拌桩来开展深层的加固处理技术，在水泥搅拌桩的顶端铺上一层碎石垫层，并且再加设土工格栅，形成了复合结构。

碎石垫层的设计厚度是50cm，划分成为上下两层进行施工，碎石的粒径为20-50mm，它的含泥量小于等于5%，整体的用量为12443.4m2。单向土工格栅的抗拉强度需要大于等于100kN/m，整体的用量为57855．2m2。双向土工格栅的抗拉强度大于等于100kN/m，整体的用量为5260.5m2。

3.土工格栅复合碎石垫层加固原理

碎石垫层的强度重点是通过碎石之间的相互嵌挤作用而带来的内摩擦力所构成的，但是土工格栅能够更好的发挥加筋补强的效果。在土工格栅对于碎石阻力的效果作用之下，能够提升碎石垫层的咬合以及联锁摩擦力。土工格栅能够使得碎石垫层形成复合加固带，对于加筋碎石垫层带来一定的限制，并且最后提升复合结构的整体强度。利用土工格栅对于碎石垫层的强化以及补强效果，强化了碎石之间的内摩擦力以及联锁效果，提升了复合结构的强度，进而更好的提升了路基的承载能力。土工格栅复合碎石垫层的复层加固带的效果，能够非常有效的制约路基带来的侧向位移以及隆起效果，避免软基产生水平位移以及沉降问题。除此之外，土工格栅复合碎石构成可以发挥非常好的透水性能，有利于把软基当中的水分利用碎石垫层的空隙排出去，这样一来能够在很大程度上增快软土地基的固结。

4.土工格栅复合碎石垫层软基处理施工要点

4.1施工准备

（1）机械准备

结合施工的有关规定，科学的选取施工机械设备的数量、类型以及组成方式，并且对于工程机械设备的基本状况开展检查，进而确保在施工当中可以正常使用。

（2）人员准备

结合具体的施工现场需要，配备相应的安全人员、试验人员、测量人员以及具体的技术员等施工相关人员，并且对于正在施工的工人开展技术交底工作，进而维护好施工现场的施工流程。

（3）施工便道

施工便道应该尽可能的使用原来的道路，并且对它们开展一定的修整，在修整有困难的时候应该依照规定修建临时的施工便道。应该对于施工便道的附近环境条件开展排查，重点是对于电缆线、高压线以及建筑物等开展调查，对于那些会影响到施工的障碍物开展处理与修整。

（4）原材料的质量检测工作

在施工当中使用到的针片状含量、碎石的粒径以及含泥量一定要符合有关规定，孔净距以及土工格栅抗拉强度等标准一定要跟具体规定相符合。

（5）下承层准备

该项目施工的下承层是水泥搅拌桩，在开展碎石垫层摊铺之前，一定要对水泥搅拌桩开展检查以及验收工作，在验收合格之后才可以进行摊铺碎石垫层工作。

4.2测量放样

为了更好的确保下承层表面的平整度、没有松散的泥土，在开展施工之前应该采取大于等于12t的静力式钢轮压路机开展碾压工作，具体的碾压次数不能低于2次。在碾压之后相关的测量人员再开展测量放样工作，恢复道路的中线，然后打边桩以及中桩，最后撤掉白灰线进而确定道路的具体宽度。

4.3首层碎石层的垫层摊铺工作

该项目的碎石垫层摊铺划分为了两层，第一层是摊铺在下承层的上部，接下来再铺设土工格栅，在验收合格之后开展上层碎石垫层的铺设工作。碎石垫层在填筑之前需要对原材料开展检验，碎石的粒径应该限制在20-50mm，而且形状应该规则，针片状的含量不可以超出15%，具体的摊铺厚度应该保持在25cm。在填筑的过程当中应该使用自卸汽车，施工现场应该使用两台推土机进行相应的配合，从道路的两侧向中心进行摊铺。

碎石垫层使用推土机开展粗平工作，进而确保表面的平整度，并且应该保证路拱的横坡度。在该项目当中，碎石垫层松铺系数使用的是1.13，松铺的厚度不能低于27cm，基本上是能够满足24cm的厚度规定的。在该项目当中碎石垫层使用的是静力碾压，采取的是两台徐工220型号的压路机开展现场的施工。在施工当中应该严格结合试验过程当中所确定的碾压重叠、碾压速度以及碾压次数开展碾压，应该严格结合从边到中的碾压顺序，遵守先慢后快的碾压原则进行施工。碎石垫层的接缝位置处应该预留5-7cm不进行碾压，等到下一阶段施工的时候一起碾压。在碾压到碎石垫层的表面没有轮迹、光滑平整之后就可以停止碾压工作了。

4.4土工栅格铺设

在第一层碎石垫层施工结束并且在检验合格之后，就可以开展土工格栅的铺设工作。土工格栅在铺设过程当中应该使用人工把格栅拉紧，并且格栅应该跟道路的铺设方向垂直，使用U型钉开展固定，采取梅花形状的布设方式，间距是1m。土工格栅的实际搭接宽度不能低于30cm，接头应该错开至少2m。铺设结束的土工格栅应该进行固定，并且应该跟碎石垫层的表面紧紧贴在一起。

5.软基处治效果检测

5.1沉降板布设

在土工格栅复合碎石垫层施工过程当中应该设立沉降观测设施，进而开展沉降观测工作，用来判断处理的效果。该工程所使用的沉降设施为沉降观测板，其具体尺寸是50×50cm，厚度是1cm，把该沉降板设立在路基的边线以及中线上，具体的设置间距为50m。在施工当中应该注重对沉降板的保护，避免产生损害以及碰撞。

5.2沉降观测

沉降观测可以使用精密水准仪，遵照二等水准测量的规定开展。重点包含在施工当中的观测以及预压期观测两个层面，在观测过程当中应该做好相关记录，实时的对于路基沉降的变化情况开展观察。

（1）施工过程当中的沉降观测。每填筑一层，就应该开展一次观测，软基的沉降速率不应该超过10mm/d。

（2）预压期观测。为了更好的检测土工格栅复合碎石垫层的处理效果，应该采取预压堆载的方法，具体的持续时期应该为六个月。在预压期开展沉降观测，如果在该月份的沉降量持续3个月都不超过3mm，那么就可以开展下一道施工流程。表1就是K305+650断面的沉降观测数据，图1为与之相对应的P－S曲线。