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土工格栅在高速公路施工中的应用

1工程概况

本工程某一个高速公路A1标段的施工建设项目。在该标段内的两侧陡坡路堤路基施工采用了土工格栅进行加固。路基的填筑高度为23m。根据地质勘察报告可以知道该处的土质为软土淤泥,其厚度在5~6m之间。该路基工程属于软土地基上高填方、高陡坡路堤。为了有效提高软土路基的承载力和减少其工后沉降,本工程决定对路基采取土工格栅进行加固。土工格栅的设置位置在填筑厚度8m、16m以及20m处。土工格栅为单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅。

2土工格栅材料的准备和要求

⑴在正式施工之前,需要根据设计要求进行土工格栅材料的选择。本工程所使用的土工格栅为单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅。如表1所示为土工格栅的基本技术参数要求。在铺设之前,应对土工格栅进行检测,如有发现存在皱褶的问题,应采用机械或者手工的方式进行拉直整平。⑵本工程所采用的填料应满足以下几点要求:填料的透水性要好,同时其内摩擦角应控制在30°以内,必要时应对填料进行现场的土工试验;在填料中存在具有尖锐棱角的土料含量应控制在材料总量的15%以内,以避免尖锐棱角对土工格栅造成损坏;填料中土颗粒的最大粒径应控制在100mm以内。

3土工格栅施工过程

⑴当进行基床的开挖施工时,只需按照一般基床的施工工艺进行施工即可。在本文中不多加描述。但是在基床开挖施工中,需要特别注意的是基床开挖应确保满足设计和施工要求,同时在基坑中应做好防水和排水的措施,以减少水的不利影响。当基床开挖平整压实完成,经过检测确保合格之后即可进行砂砾垫层的铺设,其厚度应控制在30cm。砂砾垫层铺设完成之后应及时进行找平处理,垫层表面局部允许高度差应控制在10cm以内。⑵砂砾垫层铺设完成之后,即可开始进行土工格栅的铺设。首先根据设计要求进行地层加筋格栅的裁剪,接着按照设计图纸的要求进行铺设[3]。在坡面外格栅应预留出一定的长度以用于进行反包。在土工格栅铺设过程中,需要特别注意是,土工格栅的受力方向应沿着纵轴方向进行铺设。土工格栅沿着主要受力方向不宜设置接头缝。⑶当进行土工格栅的铺设时,应按照设计图纸中所设定的位置、长度和方向进行。沿着路线方向的搭接宽度应控制在10cm。铺设完成之后,采用U字型钉进行托进行土工格栅的固定,U型钉的间距应保持合适的距离。通过U型钉的固定可以防止在填料施工中土工格栅出现移位的问题。土工格栅沿着非主要受力方向的接缝采用尼龙绳进行绑扎,无需设置搭接。绑扎的间距应控制在1m。⑷当土工格栅按照要求铺设完成之后,应及时进行回填施工。土工格栅的暴露时间不宜过长,以防遭受太阳暴晒而出现老化的问题。在回填施工中,所采用的填料最大粒径不应超过碾压层间的1/2。在进行填料施工中,首先应先进行土工格栅两端的填筑,并形成纵向的站台或交通道,然后应依次扩大回填的范围。在填料的回弹施工过程中,已完工的土工格栅上禁止车辆通行。⑸回填料找平可以采用机械或人工的方式。通过找平处理之后,表面的局部高差应控制在5cm以内。当进行碾压施工时,应按照从两端向中心的顺序进行。不得出现反向顺序的施工方式。压路机进行施工中,应沿着路堤的纵向进行行驶,避免出现横向行驶碾压的现象。当每一层填料碾压施工完成之后,应对其压实度进行检查,确保满足要求之后才可继续进行下一层填料的施工。填料的压实度按照路堤一般要求进行控制。

4施工要点

⑴在施工过程中,重点应对填料的压实度和平整度进行控制,同时对于填料中的尖刺突起物应及时进行清理,以避免对土工格栅造成损坏[4]。在土工格栅铺设之前,应先对施工场地进行平整压实。之后即可进行土工格栅的铺设。在铺设过程中,土工格栅的主要受力方向应垂直于路堤的轴线方向。土工格子的主要受力方向为纵向。当一层填料填筑完成,而未进行碾压施工之前,应再次采用机械或者人工的方式进行土工格栅紧拉处理,从而确保土工格栅保持绷紧拉直的受力状态。⑵根据本工程和其他类似工程的施工实践可以知道,在土工格栅施工中,不得采用冻结土、沼泽土、生活垃圾、白垩土以及硅藻土作为填料,其他的材料均可。一般情况下,应首先采用砂类土和砾类土,这是因为这两类土的力学性能较为稳定,同时受到含水量的影响较小,因此优先采用砂类土和砾类土可以取得较好的施工效果。⑶当土工格栅铺设定位之后,应及时进行填料的铺筑施工。在填料的碾压施工中,应按照从路线两侧向中间的顺序进行。采用压路机进行碾压施工中,压路机的压轮不得与土工格栅直接进行接触。加筋体未经过压实处理之后,一般情况下,不得允许车辆在加筋体上直接进行行驶,这样可以避免压实施工造成土工格栅的错位。压实施工中,填料的压实度应确保满足设计要求,这是加筋土施工过程中的关键质量控制要点。⑷在加筋土施工过程中,应根据要求做好墙体内外的排水处理。边坡应做好防护处理以方便雨水和路表水对坡脚造成冲刷破坏。在土体内部应设置滤水和排水措施,必要时,应设置土工布和透水管以加强土体内部的排水效果。采取疏导的方式进行排水,不得出现堵塞的问题,否则可能会埋下安全隐患。

5结语

随着我国高速公路建设的不断增多,如何有效地确保公路能安全运营相当重要,其中重点是控制好公路路基问题,这直接关系到公路行车的安全性和舒适性。文章通过结合某一个高速公路A1标段的施工建设项目,针对该标段内的两侧陡坡路堤路基,该路基工程属于软土地基上高填方、高陡坡路堤。通过对其采取土工格栅加固,以提高软土路基的承载力和减少其工后沉降,系统地探讨了土工格栅加固路基施工工艺,总结出可行的施工控制技术措施。从本工程实施效果表明,土工格栅具有强度大、承载力强、耐久性强,同时施工方便,使用寿命长度等优势,可有效地应用于同类工程当中。

作者:刘子刚 单位:河北路桥集团第一工程有限公司


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