路基加筋土改良在高速公路建设中的应用研究

路基加筋土改良在高速公路建设中的应用研究

张叔林

内蒙古交通设计研究院有限责任公司

摘要：随着高速公路使用年限的增加和交通流量的不断增长，许多高速公路面临着改扩建的问题。在高速公路改扩建过程中，路基加宽是一项重要的工作内容。由于新旧路基的材料、施工方法和地基状况存在差异，易导致差异沉降的产生，给高速公路的安全性和稳定性带来隐患。为解决该问题，可以采用土工格栅加筋技术来提高路基的承载能力和稳定性。

关键词：高速公路路基；路基加宽；土工格栅加筋

1加宽路基与旧路基变形与控制

1）通过制定合理可行的地基处理方案对新、旧路基两者差异沉降予以有效控制。旧路基所在范围内的地基已经基本完成固结沉降，有较高的稳定性，剩余沉降量很小，而新路基在施工完成后还没有受到车辆荷载作用，导致固结不充分，稳定性比旧路基差很多，无论是施工沉降还是工后沉降，均不完全，易对旧路基造成影响，特别是当高速公路处在软基段时，将产生极大的差异沉降。目前，软基处理方法主要有以下3种：换填、排水固结与复合地基。

2）强化新、旧路基之间的拼接，保证整体性，增强协同能力。新、旧路基之间的拼接直接影响路基差异沉降，通过合理拼接除了能对路基变形予以有效控制，还能减小或避免路面结构受到破坏，现在较为常用的拼接方法如下：①在旧路基边坡表面开挖台阶。在台阶开挖前清除边坡表面一定深度的表层土，以使填土达到要求的压实度；新、旧路基之间的结合部位始终是薄弱环节，通过开挖台阶可以增大两者结合面积，进而提高路基整体抗剪能力。②在结合处使用土工格栅进行加筋处理。为良好衔接新、旧路基，尽可能减小两者差异沉降，避免路面开裂，在加宽工程中可考虑引入土工格栅加筋的方法，保证新、旧路基之间的结合达到紧密。

3）根据国内相关工程实施积累的经验，路基拼接沉降控制需按照以下标准进行：加宽路基在施工完成后的总沉降量不能超过10mm，新、旧路基路拱横坡相较于施工完成后的增加值不能超过0.5%。

2路基加宽土工格栅加筋施工实例分析

2.1工程概况

某高速公路路段起讫桩号为RK154+270—RK161+600，路段总长约7.33km，按单侧加宽方案实施。该路段大量分布有湿陷性黄土，其湿陷等级在Ⅱ~Ⅲ级，局部在Ⅰ~Ⅱ级，地形有很大起伏，且沟壑遍布，开挖与填筑相互交错。按照图纸设计采用土工格栅加筋方法减小路基整体不均匀沉降。

2.2施工工艺方法

2.2.1施工准备

1）土工格栅应在施工前进场，经检验确认合格后才能在现场使用，将优先选用幅宽相对较大的产品，以此减少搭接处理，便于现场施工。2）土工格栅铺设开始前先对场地进行清理，清除所有突出的硬物与浮土，使下承层保持平整，实测平整度不能超过15mm。完成场地清理后还需借助压路机实施稳压，对于压路机无法到达的边角处需利用人工将其夯实[4]。3）对铺设范围开展精确测放，在此期间还要组织监理人进场检验，只有在完成检验并且合格后才可开展后续作业。为杜绝纵向歪斜现象，需按每幅格栅材料宽度在铺层表面预先划线。4）当室外气温低于5℃或风力超过四级或遇雨雪时，均不可进行土工格栅铺设。5）施工前借助仪器设备准确放样，同时用白灰撒出铺设参考线。

2.2.2土工格栅铺设

以每卷格栅长度为单位将其作为铺设段的长度，把一个段落中所有格栅铺好后，检查其铺设质量。对下一段进行铺设时，两个相互接触的格栅要适当搭接，并用铁丝等材料做好绑扎固定处理。若采用双层土工格栅，则上、下两层的接缝必须错开至少500mm。

2.2.3土工格栅搭接、绑扎与固定

土工格栅材料具体铺设坡度的确定标准是与路面达到平行，在每个搭接处都要穿入铁丝并绑扎紧固，此时搭接宽度要和规范完全相符。土工格栅的锚固一般使用U形钉，按照正方向布置，锚固深度应能达到20cm以上。将格栅铺好后要做好自检，应达到如下各项要求：对于下承层表面的平整度，按照200m/4处的频率进行检查，结果以处在15mm之内为合格；横、纵两个方向上的搭接宽度要根据总数量的适当比例来检查，要求结果不能超出30~60cm。土工格栅铺设到位并经检测确认合格后应尽快开始填料施工，以此缩短土工格栅直接暴露时间，通常间隔时间要控制在48h内。土工格栅表面不能有任何车辆与机械设备停放或通行，施工中随时对土工格栅质量进行检查，一旦发现损坏，应立即根据其严重程度进行处理。

2.2.4特殊部位土工格栅铺设

1）陡坡路堤与填挖交界处。在开挖或回填坡度超过1∶5的部分，采用增铺土工格栅的方法来处理，此时要双向增铺，使横、纵两个方向的实际抗拉强度都符合要求，即不低于40kN/m。为确保材料达到预期的锚固状态，纵向铺好的格栅材料若为挖方路基，则要在其中锚固至少5m，同时还要在台阶之中按照横向锚固2m。

2）桥头台背。桥头台背的格栅为单向格栅，但要有不低于80kN/m的抗拉强度，以及不超过10%的屈服伸长率。为防止该部位出现明显沉降差引起跳车现象，可考虑在台背墙面上增设角钢，对铺好的格栅材料进行固定。

3）特殊地基处理。对于特殊地基的格栅，应为双向格栅，要有不低于80kN/m的抗拉强度，可直接在垫层的底部进行铺设，沿横向一直铺设到首层台阶底。

4）涵洞通道基础与台背地基。对于涵洞通道基础和台背所处位置的地基，其格栅材料都应是双向的，要有不低于80kN/m的抗拉强度，直接在垫层中间铺设，此时垫层施工必须结束，否则不允许铺设格栅。铺设期间务必使钢筋钉的质量符合要求，切勿存在弯曲或没有固定的情况发生。

2.2.5反滤土工布铺设与碎石垫层施工

将土工格栅铺设到位后还需在坡脚处增铺一道反滤土工布，其宽度按1m控制，将多余土工布叠好，以免在施工中被刮破。碎石垫层铺筑完毕后，需将折叠的土工布反折至垫层表面，使其与土工布间达到紧密，避免产生空包与破损。完成上述施工后在土工布表面覆盖路基填料，为后续上层路基施工做好准备。在碎石垫层摊铺施工开始前应先用石灰撒出边线和加宽线，同时进行支设土模。碎石垫层的厚度通常为30cm，对处在涵洞通道地基处的碎石垫层，其厚度需达到40cm，所用碎石材料应有连续级配，粒径需保持在8~20mm，碎石使用前要进行严格试验检测，未经试验检测及试验检测结果不合格的碎石不可在施工中使用。施工开始前需通过计算确定每车碎石材料可以摊铺的面积，然后严格按量进料。垫层摊铺施工应从工作面的入口处在卸料的同时将其推平，后续运料车通过摊铺完成的垫层进入工作面内。将碎石摊铺完成后还需借助平地机做好精平处理。最后借助振动压路机进行静压和连续振压，并利用沉降差法检测压实程度，若沉降差小于5mm，则视为合格。

结语

综上，土工格栅加筋是当前路基加宽施工过程中常用的方法，能有效减小新、旧路基差异沉降。本文结合工程实例对其路基加宽中土工格栅加筋技术的应用进行了分析与总结，旨在为其他类似高速公路工程路基加宽施工中土工格栅加筋技术的应用提供参考。

参考文献

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