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        分析土工格柵在路基路面工程中的運用

        2018-10-21 12:29:51張馳
        名城繪 2018年9期
        關(guān)鍵詞:路基

        張馳

        摘要:公路、鐵路建設(shè)隨著我國經(jīng)濟的快速穩(wěn)定發(fā)展,作為撐起國民經(jīng)濟發(fā)展重要的交通運輸線,在工程質(zhì)量和通車里程上都得到質(zhì)的飛躍,對我國經(jīng)濟的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。公路、鐵路建設(shè)的重要基礎(chǔ)是路基,特別是在一些高需要高填方地段,以及特殊地質(zhì)構(gòu)造地段,如:滑坡地帶,對路基的要求就更高。本文對土工格柵在路基填方中的應(yīng)用開展詳細的闡述,為我國公路、鐵路路基高難度、高技術(shù)的建設(shè)提供一些參考和幫助。

        關(guān)鍵詞:土工格柵;路基;填筑施工

        1土工格柵的功能及特點

        1.1 加筋作用

        由于土工格柵在抗拉強度和張拉模量方面獨具優(yōu)勢,憑借自身的物理特性土工格柵能將荷載和應(yīng)力進行均勻的擴散。對瀝青結(jié)構(gòu)層來說,其徐變作用在一定程度上可以有效降低,進而防止瀝青面層開裂;對軟弱地基而言,可以大大減少作用于軟基上的荷載壓力。

        1.2抗變形作用

        當局部不均勻的外力作用于土工格柵時,導致網(wǎng)孔在不同程度上發(fā)生變形,土工格柵憑借自身的特性能夠?qū)⒎蔷己奢d進行均勻傳遞。

        1.3壓實作用

        在形狀方面,由于土工格柵約束層的網(wǎng)孔形狀是相同的,不會影響上下層顆粒之間剪切阻力,并且格柵的剛度、網(wǎng)孔的嵌鎖作用、抗拉強度三者之間相互作用,在一定程度上阻止了局部位移變形,鞏固和強化了顆粒材料間的壓實作用。

        1.4強度大,變形小、蠕變性小

        這使得土工格柵能夠應(yīng)用到多種土壤環(huán)境中去,并且還能夠滿足高大擋土墻、橋臺、陡坡的性能要求。

        從土工格柵的鋪設(shè)到搭接再到定位、平整不需耗費大量的人力物力就能夠輕松完成。土工格柵不論是應(yīng)用在道路工程還是鐵路工程中,它的施工過程非常方便,操作簡單,這就大大的縮短了工期,降低了費用成本。

        1.5土工格柵的力學性能非常高

        雖然土工格柵重量很輕,但它的剛度和抗拉強度都很出色;而且它具有非常高的承載能力;在網(wǎng)孔與網(wǎng)孔之間存在嵌鎖作用、咬合作用保證它有良好的穩(wěn)定性,能夠產(chǎn)生較大的摩擦力起到約束土壤側(cè)向移動的作用。

        1.6老化速度慢,壽命長,具有耐酸、堿性,耐腐蝕性

        對于塑料土工格柵來說,它具有良好的耐高溫,耐低溫的性能也非常優(yōu)越,并且耐老化;耐腐蝕性,能夠抵抗酸性、堿性物質(zhì)的腐蝕。而玻璃格柵壽命在50-70年之間,具有熔點高的特性,并且整體性非常好。

        由于土工格柵具備上述優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于建筑工程、水利工程等領(lǐng)域,通常情況下,土工格柵作為加筋土結(jié)構(gòu)中的筋材或土工復(fù)合材料的筋材等。

        2土工格柵的應(yīng)用

        土工格柵是一種用聚丙稀、聚氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓面成的二維網(wǎng)格狀或具備一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵。在土木工程應(yīng)用中主要承受水平拉力,其形狀多為蜂窩形、棱形或圓孔形。目前其評價指標有兩項:抗拉強度和抗老化性能。

        名稱:網(wǎng)眼尺寸(mm)極限強度(KN/m) 2%應(yīng)變時的產(chǎn)品剛度((kN/m) 2%應(yīng)變時的產(chǎn)品剛度模量((kN/m)

        聚丙乙烯格柵 35*35 30-50 400-800 4000-5000

        通化快大茂至下排高速公路在施工過程中,需加寬部分K15+622―K20+336共計4.714公里,不計橋涵、挖方路基,兩側(cè)加寬路基長度為2.786公里,平均填高3.5米。因后中寬部分與原路基在施工時間上相差10月,且原路基已經(jīng)過了一個產(chǎn)凍融期,路基工后沉降變形已基本穩(wěn)定,為保證路基的整體性,我們在施工過程中采取以下措施:

        (1)路基底面處理

        清除新加寬部分路基下的軟弱層,采用排水固結(jié)方式填筑一層砂礫后,再鋪設(shè)塑料土工格柵+30cm砂礫墊層作為整體的墊褥層,以提高原地基的強度均勻性。在鋪設(shè)塑料土工格柵時,縱向搭接寬度不小于20cm,橫邊搭接寬度不小于50cm,且沿縱向邊緣應(yīng)綁扎。

        (2)路基幫寬時,要向舊路基內(nèi)側(cè)清階除至路肩內(nèi)側(cè)2米,且挖成臺階狀,填筑材料選擇上盡量選用與原路基同質(zhì)的填料,但仍可能產(chǎn)生不均勻沉降,使新舊路基接觸面之間可能產(chǎn)生次生滑動面。因此可將填方每隔50cm加鋪一層塑料土工格柵,使下滑力沿土工格柵分解,防止滑動面的形成,減少不均勻沉降。在路基填筑至上路堤后,可每隔100cm鋪一層土工格柵。

        (3)土工格柵鋪設(shè)時,應(yīng)將強度高的方向垂直于路堤軸線,鋪設(shè)土工格柵的土層應(yīng)平整,表面嚴禁有碎、塊石等等堅硬凸出物;土工格柵端部采用20cm∮10 U型錨釘固定,每米寬用4根,均勻距離固定;鋪設(shè)土工格柵時不允許有褶皺,應(yīng)人工拉緊,土工格柵攤鋪后應(yīng)及時填筑填料,以避免長受到長時間陽光直接暴曬。碾壓按施工規(guī)范正常進行。

        3施工要點總結(jié)

        (1)施工要求壓實平整、呈水平狀、清除尖刺突起物。在平整壓實的

        場地上,安裝鋪設(shè)的格柵其主要受力方向(縱向)應(yīng)垂直于路堤軸線方向,鋪設(shè)要平整。當填蓋一層土后未碾壓前,再次用人工或機具張緊格柵,使格柵在土中為繃直受力狀態(tài)。

        (2)根據(jù)本工程和其它工程的實踐證明,除凍結(jié)土、沼澤土、生活垃

        圾、白堊土、硅藻土外均可用做填料。但礫類土和砂類土力學性能穩(wěn)定,受含水量影響很小,宜優(yōu)先選用。

        (3)當格柵鋪設(shè)定位后,應(yīng)及時填土覆蓋,及時完成碾壓,避免長期暴曬。碾壓的順序是先兩側(cè)后中間。碾壓時壓輪不能直接與筋材接觸,未壓實的加筋體不允許車輛在上面行駛,以免筋材錯位。施工中隨時檢查土工格柵的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)有折損、刺破、撕裂等損壞時,視程度修補或更換。壓實度必須達到設(shè)計要求,這也是加筋土工程的成敗關(guān)鍵。

        (4)在加筋土工程中,一定要作好墻體內(nèi)外的排水處理;要做好護腳,防沖刷;在土體內(nèi)要設(shè)置濾、排水措施,必要時,應(yīng)設(shè)置土工布、透水管。采取疏導的方式排水,不能堵塞,否則產(chǎn)生隱患。

        (5)對于施工人員缺乏對土工格柵正確認識的現(xiàn)象,施工管理人員可在施工前可組織專門的人員培訓,對施工人員進行技術(shù)交底,增強施工人員的質(zhì)量意識和責任意識。

        4結(jié)語

        路基的穩(wěn)定對于高速公路而言十分的重要,很多工程在運行中出現(xiàn)問題都是由于路基處理的不夠科學。近年來興起的土工格柵證明在處理路基時十分有效,因此也得到了逐步推廣。

        參考文獻:

        [1]錢坤.公路路基路面及擋土墻靈活性設(shè)計綜述[J].工程建設(shè)與管理,2010(6).

        [2]付麗娟,王志強.《淺談高速公路路基路面的施工質(zhì)量控制》.《科技風》, 2010 年18期.

        (作者單位:連云港港務(wù)工程建設(shè)有限公司)

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