【摘 要】隨著我國高速公路建設(shè)的蓬勃發(fā)展，作為加固軟土地基的土工隔柵得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文首先對(duì)土工隔柵加固軟土路基作用機(jī)理做了概述，然后結(jié)合具體工程案例詳細(xì)闡述了土工隔柵加固軟土路基的技術(shù)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】土工隔柵；軟土路基；錨固鋼筋；回填；壓實(shí)

一、土工隔柵加固軟土路基作用機(jī)理及技術(shù)要求

（一）作用機(jī)理

土工隔柵作為一種新型的巖土工程材料，質(zhì)地柔軟、重量輕，其整體連續(xù)性好、抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕并且抗微生物侵蝕。使用土工隔柵來加固軟土地區(qū)路基，施工方便、造價(jià)低。土工格柵能與土很好地結(jié)合，將其至于土體內(nèi)部、表面或各層土體之間，依靠織物筋材的抗拉特性，通過它與周圍土體間的摩擦和嵌固作用，改變了加筋土體內(nèi)部應(yīng)力場及位移場的分布，從而提高地基承載能力、減小路基的不均勻沉降并使路堤的穩(wěn)定性得到提高。具體來說，其作用機(jī)理有以下三點(diǎn)：

1.土工隔柵加筋使土體位移場產(chǎn)生了顯著的變化。軟土地基通過土工隔柵加筋有效地限制了地基淺部土體的水平位移，特別是加筋使地表的最大水平位移不發(fā)生在堤趾處，對(duì)路堤填筑施工監(jiān)測有一定借鑒意義。并且，加筋使得地基土最大側(cè)向位移發(fā)生位置移向地基深處，從而增加了滑動(dòng)體的抗滑力，使路堤的穩(wěn)定性得以提高。

2.加筋對(duì)于減小和均衡沉降有一定的作用，使路堤的變形更趨向于整體下沉。

3.加筋的效果主要是通過約束堤底地表水平位移來實(shí)現(xiàn)的，通過約束堤底地表位移來改變軟土地基中的應(yīng)力場和位移場，從而達(dá)到減小位移和提高承載力的目的。

（二）技術(shù)要求

1.新建地段：當(dāng)邊坡高度6m≤H<8m時(shí)，全坡面鋪設(shè)幅寬2.5m的雙向土工格柵；H≥8m時(shí)，全坡面鋪設(shè)幅寬5.0m的雙向土工格柵，且當(dāng)H≥12m時(shí)間隔3.0m需全斷面滿鋪設(shè)幅寬4～5m的土工格柵，邊坡土工格柵各層間距離均勻0.6m，鋪設(shè)后格柵邊緣距坡面垂直距離為0.6m。

2.與既有線并行幫寬地段：當(dāng)幫寬寬度小于2m時(shí)，于每一臺(tái)階面處鋪設(shè)雙向土工格柵。邊坡高度3m≤H<6m時(shí)，鋪設(shè)幅寬2.5m的雙向土工格柵；H≥6m時(shí)，鋪設(shè)幅寬4～5m的雙向土工格柵。邊坡土工格柵各層間距離為0.6m。

二、工程概況

某高速公路其中的一個(gè)標(biāo)段存在兩段陡坡，在這兩段陡坡的路基施工中采用了土工格柵技術(shù)對(duì)路基進(jìn)行加固處理。該段陡坡的路基填筑高度達(dá)到23m，在工程中屬于軟土地基上高填方、高陡坡路堤。路基中的淤泥沉積厚度達(dá)到5～6m。因此在施工中，應(yīng)采取措施提高地基的承載力，并減少路基的工后沉降。根據(jù)工程的實(shí)際情況，經(jīng)過分析，本工程采用土工格柵技術(shù)進(jìn)行處理。土工格柵采用的是單向拉伸高密度聚乙烯土工格柵。在填筑厚度8m、16m以及20m處分別設(shè)置土工格柵，從而確保路基的承載力和穩(wěn)定性。

三、土工隔柵加固軟土路基的技術(shù)分析

（一）施工準(zhǔn)備工作

1.土工格柵材料的準(zhǔn)備和要求。

在鋪設(shè)施工之前應(yīng)對(duì)土工格柵進(jìn)行檢查，如有發(fā)現(xiàn)皺折的地方，需要采用機(jī)械或者人工拉平的方式進(jìn)行整平。施工中所采用的填料應(yīng)滿足的要求為：

（1）透水性應(yīng)滿足要求，同時(shí)應(yīng)確保填料的摩擦角在30度以內(nèi)，如有必要應(yīng)在施工現(xiàn)場對(duì)填料進(jìn)行土工試驗(yàn)以確保滿足要求。

（2）填料中應(yīng)確保能夠損傷塑料土工筋帶的部分的含量滿足要求，比如說具有尖銳棱角的部分，通常情況下其含量應(yīng)控制在填料總量的15%以內(nèi)。

（3）填料的最大粒徑應(yīng)滿足要求，一般應(yīng)控制在100mm以內(nèi)。

2.臺(tái)階開挖。

地面橫坡陡于1：5的段落，先清除表面浮土后再開挖臺(tái)階，土質(zhì)路段臺(tái)階寬不小于2m，石質(zhì)路段臺(tái)階寬不小于1m。在挖方段路面底下開挖結(jié)合槽，土質(zhì)路段下挖0.8m，石質(zhì)路段下挖0.5m。在距雙向土工格柵10cm以內(nèi)的填土材料，其最大的粒徑不得大于6cm過渡區(qū)和結(jié)合槽部位材料采用最大粒徑10cm、級(jí)配良好的砂礫土，壓實(shí)密度不小于96%。同時(shí)鋪設(shè)雙向土工格柵前，對(duì)層面進(jìn)行平整，嚴(yán)禁有碎石、塊石等堅(jiān)硬凸出物。

（二）施工工藝

1.錨固鋼筋布置。

錨固鋼筋應(yīng)按梅花型布置，橫向填挖結(jié)合部處理段：縱向鋼筋間距為300cm，橫向間距為100cm，呈4排布置；縱向填挖結(jié)合部處理段：橫向鋼筋間距為300cm，縱向間距為100cm，呈4排布置。每一層格柵搭接長度為50cm，搭接點(diǎn)用鐵絲固定，上下層格柵應(yīng)錯(cuò)開2.5m。鋪設(shè)雙向土工格柵時(shí)，應(yīng)平順、不能褶皺，在挖方側(cè)應(yīng)進(jìn)行有效的錨固，錨固鋼筋由Φ10圓鋼筋彎制而成。在土質(zhì)挖方段錨固鋼筋長度應(yīng)大于30cm，在石方挖方段錨固鋼筋不小于20cm。對(duì)于部分陡坎路段可適當(dāng)增加格柵層數(shù)，其錨固長度長度不小于1m。

2.基床開挖。

在基床開挖施工中，需要特別注意的是基床開挖應(yīng)確保滿足設(shè)計(jì)和施工要求，同時(shí)在基坑中應(yīng)做好防水和排水的措施，以減少水的不利影響。當(dāng)基床開挖平整壓實(shí)完成，經(jīng)過檢測確保合格之后即可進(jìn)行砂礫墊層的鋪設(shè)，其厚度應(yīng)控制在30cm。砂礫墊層鋪設(shè)完成之后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行找平處理，墊層表面局部允許高度差應(yīng)控制在10cm以內(nèi)。

3.土工隔柵鋪設(shè)。

砂礫墊層鋪設(shè)完成之后，即可開始進(jìn)行土工格柵的鋪設(shè)。首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地層加筋格柵的裁剪，接著按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行鋪設(shè)。在坡面外格柵應(yīng)預(yù)留出一定的長度以用于進(jìn)行反包。在土工格柵鋪設(shè)過程中，需要特別注意是，土工格柵的受力方向應(yīng)沿著縱軸方向進(jìn)行鋪設(shè)。土工格柵沿著主要受力方向不宜設(shè)置接頭縫。

當(dāng)進(jìn)行土工格柵的鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙中所設(shè)定的位置、長度和方向進(jìn)行。沿著路線方向的搭接寬度應(yīng)控制在10cm。鋪設(shè)完成之后，采用U字型釘進(jìn)行托進(jìn)行土工格柵的固定，U型釘?shù)拈g距應(yīng)保持合適的距離。通過U型釘?shù)墓潭梢苑乐乖谔盍鲜┕ぶ型凉じ駯懦霈F(xiàn)移位的問題。土工格柵沿著非主要受力方向的接縫采用尼龍繩進(jìn)行綁扎，無需設(shè)置搭接。綁扎的間距應(yīng)控制在1m。

4.回填。

當(dāng)土工格柵按照要求鋪設(shè)完成之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填施工。土工格柵的暴露時(shí)間不宜過長，以防遭受太陽暴曬而出現(xiàn)老化的問題。在回填施工中，所采用的填料最大粒徑不應(yīng)超過碾壓層間的1/2。在進(jìn)行填料施工中，首先應(yīng)先進(jìn)行土工格柵兩端的填筑，并形成縱向的站臺(tái)或交通道，然后應(yīng)依次擴(kuò)大回填的范圍。在填料的回彈施工過程中，已完工的土工格柵上禁止車輛通行。

5.壓實(shí)找平。

當(dāng)填料回填碾壓完成之后，其表面應(yīng)采用機(jī)械或人工的方式進(jìn)行找平，并嚴(yán)格控制高差，通常情況下局部的高差應(yīng)控制在5cm以內(nèi)。當(dāng)進(jìn)行碾壓施工時(shí)，應(yīng)按照從兩端向路中心的順序進(jìn)行碾壓，不得出現(xiàn)方向碾壓的現(xiàn)象。壓路機(jī)應(yīng)順著路堤的縱向行駛，不得沿著橫向進(jìn)行行駛。當(dāng)每層碾壓完成之后，均應(yīng)對(duì)其壓實(shí)度進(jìn)行檢查，本工程的壓實(shí)度的要求與一般路堤的要求一致。

（三）施工中應(yīng)注意的問題

1.當(dāng)進(jìn)行壓實(shí)施工時(shí)，應(yīng)確保平整，同時(shí)應(yīng)將尖刺突起物清除。當(dāng)進(jìn)行土工格子的鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)沿著其主要受力方向進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)應(yīng)確保平整。當(dāng)填料填蓋之后，在碾壓之前應(yīng)再次對(duì)土工格子進(jìn)行繃緊處理，使得土工格柵處于繃直受力狀態(tài)。

2.回填材料不得采用凍結(jié)土、沼澤土以及生活垃圾等。通常情況下應(yīng)優(yōu)先采用礫類土和砂類土，這是因?yàn)槠淞W(xué)性能穩(wěn)定，同時(shí)受含水量的影響較小。

3.當(dāng)土工格柵鋪設(shè)完成之后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填，并按照先兩端后中間的順序進(jìn)行。在進(jìn)行碾壓施工時(shí)，壓輪不得直接與筋材接觸。不得允許車輛在未經(jīng)壓實(shí)的加筋體上行走。

4.在加筋土施工過程中，應(yīng)根據(jù)要求做好墻體內(nèi)外的排水處理。邊坡應(yīng)做好防護(hù)處理以方便雨水和路表水對(duì)坡腳造成沖刷破壞。在土體內(nèi)部應(yīng)設(shè)置濾水和排水措施，必要時(shí)，應(yīng)設(shè)置土工布和透水管以加強(qiáng)土體內(nèi)部的排水效果。采取疏導(dǎo)的方式進(jìn)行排水，不得出現(xiàn)堵塞的問題，否則可能會(huì)埋下安全隱患。

四、結(jié)語

綜上，土工格柵在公路軟土路基中應(yīng)用可以有助于提高地基的承載力、增強(qiáng)地基的穩(wěn)固性能，并且能夠有效的減小土體的側(cè)向位移。從本工程實(shí)施效果表明，土工格柵具有強(qiáng)度大、承載力強(qiáng)、耐久性強(qiáng)，同時(shí)施工方便，使用壽命長度等優(yōu)勢，可有效地應(yīng)用于同類工程當(dāng)中。

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