高速公路路基加宽土工格栅加筋施工技术分析

高速公路路基加宽土工格栅加筋施工技术分析

郭宏青

中国水利水电第十四工程局有限公司，云南昆明  650200

摘要：现阶段，高速公路通车里程较大且跨越范围较广，具有工程量大、施工难度高等特点。路基结构为高速公路的承重层，其施工质量直接决定着整条公路的稳定和强度，因此，应注重高速公路路基加宽土工格栅加筋施工技术。下面本文就对此展开探讨。

关键词：高速公路；路基加宽；土工格栅加筋；施工技术

1高速公路路基加宽土工格栅加筋施工概述

1.1公路路基加宽施工的特点

相较于普通的公路路基施工，公路路基加宽施工在设计、技术以及管理等方面的要求更高，同时具备以下特征：①新老路基在横纵向方面的衔接难度非常高，施工过程中非常容易产生沉降等问题；②路基加宽施工时，会影响公路交通通行。由此，要根据公路交通量设定施工时间、速度，以保证施工质量与效率；③相较于普通的公路路基施工，路基加宽需要面对地上构造物与地下管线等问题，非常复杂。施工过程中，拆迁量非常大。再加上我国大部分公路建设时间较早、技术水平低，变相加大了公路路基加宽施工量、提高了施工难度。

1.2公路路基加宽的重要意义

随着社会建设速度加快、经济快速发展，交通运输地位不断得到提升。新型交通工具层出不穷，机动车变多、承载量变大，导致原有公路质量、性能以及安全难以满足现代化社会发展的要求，经过长期碾压，作用持续下降。公路要根据同时期交通工具的数量、荷载量、速度等进行建设，但随着时代发展与变化，现有交通量远超原有公路承载能力。公路改造是满足新时代要求、适应社会变化的必然选择，其能缓解持续增加的交通量与现存荷载之间的矛盾，进一步促进经济发展，有效衔接资源与市场。但在改造过程中，要加大资金投入、引进新兴技术、加强质量管理，把握公路改造的重难点，如路基加宽施工环节。

1.3土工格栅加筋施工技术特性

目前，高速公路路基处理常用到土工格栅加筋技术。其中主要施工材料为CE131土工格栅，是一种采用高分子材料经热熔后再挤出拉伸等工序而制备出的新型土工聚合物加筋材料。土工格栅具备一定的韧性、耐腐蚀性、强度，且自重较轻，采用其加固软土路基后可增强后者的稳定性、固结速率以及承载能力，其应用效果安全可靠，并能加快软基孔隙水的流动能力，避免水分堆积，防止积水集中侵蚀软基结构。土工格栅加固软土路基的主要原理和特点为铺设土工格栅后（见图1），土层可与土工格栅之间不断摩擦和咬合，以此来限制土层的侧向滑移变形，进而提高了软土路基内土层的抗弯刚度和抗剪强度，最终增强了软土路基的承载能力。另外，土层和土工格栅摩擦作用下能产生一定的应力，张拉过后的土工格栅能抵御土层的水平和纵向应力作用，避免土层过分应力集中，防止软基出现不均匀沉陷现象。

图1 土工格栅铺设作业

2工程概况

随着公路交通量的不断增大，出现部分路段拥堵情况，导致道路服务水平下降。为解决这一问题，对本工程主线路基实施两侧加宽处理，将原本的双向四车道扩建为双向八车道，路基加宽至42m。本工程主线采用两侧拼接加宽施工技术，部分路段受构筑物、地形等因素的限制，采用单侧拼接和两侧分离加宽施工技术。本工程加宽后的42m路基包括：两侧土路肩0.75m×2+两侧硬路肩3m×2+两侧行车道4×3.75m×2+两侧路缘带0.75m×2+中央分隔带3m。下面对两侧拼接加宽技术进行分析。

3 高速公路路基加宽土工格栅加筋施工技术

3.1 拼宽方案

根据路基填土高度的不同，采用不同的路基拼宽方案，具体包括以下三类：（1）对路基填土高度不足1.2m的低填路段，要将原路基边坡削坡处理，削坡30cm，开挖宽2.0m的一级台阶；开挖前清理表面，如果开挖深度未能达到路床底标高，则要继续开挖，开挖后回填4%石灰土，在上路床底铺上土工隔栅，土工隔栅宽6m。（2）对路基填土高度在1.2～4.0m的路段，要将原路基边坡削坡处理，削坡30cm，开挖二级台阶。第一级台阶宽1.2m、高1.35m，第二级台阶宽1.0m，高1.12m；台阶开挖一级后要进行填筑，在最下层台阶和上路床底部分别铺设高强土工格室、HDPE土工格栅。（3）对路基填土高度超过4.0m的路段，要将原路基边坡削坡处理，削坡30cm，开挖二级台阶。第一级台阶宽1.85m、高1.45m，第二级台阶宽1.0m，高0.66m；台阶开挖一级后要进行填筑，在最小层台阶铺设高强土工格室，上路床和下路床底部各铺设一层HDPE土工格栅。

3.2 土工合成材料

本工程在新老路基拼接中采用土工格栅和土工格室，增强新老路基的黏结力，促使新老地基形成整体，减少新老路基结合处的路面纵向开裂。（1）选择符合土工合成材料技术规范要求的HDPE土工隔栅，要求2%延长率时的抗拉强度不小于20kN/m，极限抗拉强度不小于50kN/m，格栅回折长度大于2m；在铺设HDPE土工格栅时，用ϕ10钢筋固定，每间隔1.0m固定一根钢筋，避免路基压实时出现格栅错动。（2）选择塑料焊接微桩结构的土工格室，高90mm，横截面为12×12mm，网格长宽均为400mm，单网面积不小于50㎡，断裂拉力不小于1000N/cm，焊接点剪切强度不小于800N/cm。

3.3 冲击碾压

（1）冲击碾压路基基底，选用25kJ冲击式压路机，行进速度为12～15km/h，共压实20遍；对填土高度超过4m路段采用分层冲击碾压方式，每填土2m冲压碾压20遍。在填土高度达到下路床底标高后再补压20遍。（2）冲击碾压20遍后检测沉降量，不得超过3cm；当土工格室或土工隔栅的竖向填土厚度不足150cm时，不允许采用冲击碾压方式；冲击碾压作业中，要控制与构造物的安全距离，以免对构造物结构造成破坏。如，与桥台、涵洞的安全距离不小于10m，与重力式挡墙的安全距离不小于30m，与扶壁式挡墙的安全距离不小于30m。

3.4 路基防护及施工注意事项

3.4.1路堤边坡防护

（1）在一般路基防护中，对高度较小的路基边坡种植灌木和草，对高度较高的路基边坡铺设拱形骨架，用于植草。（2）在支挡防护中，设置挡土墙、护脚、护肩，根据填方边坡高度设置扶壁式挡土墙或悬臂式挡土墙。（3）在桥头防护中，受水流冲刷的路段采用浆砌片石防护，防护结构厚度为35cm。未被水流冲刷的路段采用一般路段的防护方式。

3.4.2 施工注意事项

（1）采用土工格栅对路基进行处理完毕后，若需在路基两侧坡脚加设构造物时， 此时需对土工格栅和砂砾垫层处进行必要的防护， 避免在施工中对土工格栅的结构稳定造成影响。

（2）进行砂砾垫层摊铺作业时，在固定完毕的土工格栅上禁止通行运料车辆，避免车轮推移土工格栅，降低土工格栅的加固效果。

（3）针对填方路段边坡，可采取分层铺设土工格栅的方式，以实现路基边坡的稳定加固。（4）结合软土路基破坏机理和病害特征，其横向失稳的概率要大于纵向失稳，此时的土

工格栅类型可选用单向拉伸和双向拉伸相结合。

4结语

本工程在新旧路基拼接施工中，采用削坡、挖台阶方式，为减少拼接后出现纵向裂缝、横向错台质量问题，要在加宽路基填筑前对边坡削坡处理，削坡厚度控制在30cm，最后开挖台阶。在公路改扩建工程中，路基加宽技术是提高公路交通服务能力，降低公路改建成本的重要技术之一，施工单位要根据原工程的实际情况采用相匹配的路基加宽技术。本工程采用土工格栅技术能快速实现加宽处理，改善路基沉降变形问题，具有较大的实用性。路基加宽要将新旧路基拼接作为质量控制重点，保证新旧路基成为统一整体，减少路基加宽工后的不均匀沉降，提高加宽后整体路基的稳定性。

参考文献：

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