羅 敏

（赫山區(qū)公路建設(shè)養(yǎng)護中心,湖南 益陽 413000）

我國道路交通的快速發(fā)展有力推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，但是隨著交通運輸需求的持續(xù)增長，使用年限較長的道路需要加寬路基，以提高路基質(zhì)量和載荷。而路基加寬不均勻沉降是一個關(guān)鍵問題，可以使用土工格柵加筋技術(shù)來增強土體結(jié)構(gòu)，從而提高路用性能[1]。本文對土工格柵加筋技術(shù)的優(yōu)勢進行了簡要介紹，在此基礎(chǔ)上結(jié)合某公路改擴建工程，探討土工格柵加筋施工技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù)及施工優(yōu)化措施，對于提高我國公路路基加寬施工質(zhì)量，推動公路改擴建工程建設(shè)具有一定的參考意義。

1 公路工程應用土工格柵加筋技術(shù)的優(yōu)勢

（1）隨著我國交通運輸總量的不斷增長，建成年代較久的公路難以有效滿足交通需求[2]。改擴建原有公路比新建公路更快捷，成本更低。在道路改擴建工程中，加寬現(xiàn)有路基是常見的改擴建方式，而土工格柵加筋的設(shè)計使用年限可長達130年。

（2）在道路改擴建項目中合理使用土工格柵加筋，可以有效控制新舊路基銜接處的土體側(cè)移，從而有效控制不均勻沉降，進而保證路基加寬施工效果。

（3）土工格柵網(wǎng)孔中上下集料之間會相互作用、相互嵌擠，從而增強土體的內(nèi)部穩(wěn)定性，進而提升路基加寬填土質(zhì)量。

2 路基加寬項目概況

（1）某高速公路K段施工設(shè)計要求，在縱向新舊路基銜接處的路基底層布設(shè)3層土工格柵，旨在防止路基不均勻沉降；現(xiàn)有路面寬度12 m，加寬后達到18 m，采取路兩邊同時加寬的方式施工[3]。

（2）該公路路基土體主要由中度風化的泥巖組成，原有路基主要由硬質(zhì)黏土組成。

（4）經(jīng)勘測調(diào)查，擬將K275+000～K275+378、K278+519～K280+000、K280+600～K280+220和K360+600～B361+120作為土工格柵加筋施工試驗段，具體工程量見表1 。

表1 施工段落參數(shù)

3 應用有限元分析優(yōu)化土工格柵施工設(shè)計參數(shù)

3.1 建立有限元模型

（1）通過建模進行有限元分析，根據(jù)強度折減法求得公路路基穩(wěn)定系數(shù)為1.57，以滿足施工設(shè)計要求。因此，本次有限元分析無須考慮路基的整體穩(wěn)定性。

（2）本次加寬路基的路堤二維設(shè)計，見圖1。

（3）根據(jù)上圖給出的二維路堤設(shè)計情況，對土工格柵加筋施工進行三維有限元建模，模型分為四層，從上到下分別為瀝青路面、黏土填土層、原有路基、地基巖層。

3.2 建立數(shù)字模型

為加強路基有效連接，使用土工格柵加筋技術(shù)，現(xiàn)基于分析程序MIDAS/GTS，建立數(shù)值模型，數(shù)值模型計算參數(shù)出值見表2。

3.3 結(jié)果分析

（1）在建模的基礎(chǔ)上對土工格柵加筋強度特性進行有限元分析。

（2）以新舊路基銜接部位的側(cè)向位移，作為施工質(zhì)量控制基準，分別對間距0.4 m、0.8 m、1.2 m的土工格柵加筋效果進行比較分析，同時分別對格柵長度3 m、4 m、5 m時的土工格柵加筋效果進行比較分析，具體比較結(jié)果見圖2、圖3。

表2 數(shù)值模型計算參數(shù)

圖2 不同格柵間距時加寬路基的加筋效果

圖3 不同格柵長度時加寬路基的加筋效果

（3）根據(jù)施工現(xiàn)場勘測和有限元分析得出結(jié)論：加筋間距、格柵長度均對加筋效果有較大影響，其中加筋間距應控制在0.4～0.8 m范圍，格柵長度應控制在4 m左右。

4 土工柵格加筋施工技術(shù)優(yōu)化措施

4.1 施工準備

（1）做好測量放樣，放出邊樁、路堤坡腳，以確定道路加寬范圍。

（2）場地平整，做好地基土體前期處理后進行土工格柵加筋施工，完成路基加寬，提高公路施工質(zhì)量。

4.2 鋪設(shè)加筋的土工格柵

（1）土工格柵，加筋網(wǎng)孔型號為30 mm×40 mm，施工材料質(zhì)量檢測的參數(shù)，必須滿足表3：

（2）施工時，路基基底以下，間隔0.6 m布設(shè)鋪設(shè)一層抗拉強度為30 kN/m的塑料土工格柵；在填高不低于4 m的路基區(qū)域中，從基底以下間隔1.2 m鋪設(shè)一層抗拉強度為30 kN/m的加筋土工格柵。

（3）鋪設(shè)土工格柵時，需將土工格柵沿路基臺階內(nèi)部，向坡內(nèi)側(cè)方向鋪設(shè)，保證格柵的長度滿足寬度要求，避免格柵變形或重疊。

（4）應該先清除地面上的雜物，在鋪設(shè)相鄰的縱向加筋土工格柵時，應該按照施工設(shè)計標準，通過搭接、縫接的方式增加面積，并使其平整順直，避免變形扭曲[4]。

4.3 底層土工格柵鋪設(shè)

（1）在路基加寬施工過程中必須合理確定鋪設(shè)位置，可通過放樁方式確定土工格柵的鋪設(shè)作業(yè)區(qū)域。

（2）確保平整、順直的鋪設(shè)加筋土工格柵，采用縫接法或搭接法連接底層土工格柵，應采用“U”形釘固定格柵，防止皺褶、扭曲。

（3）在加寬路基底層時，先鋪設(shè)完土工格柵，然后在道路兩側(cè)同步開展土方填筑作業(yè)，先填筑道路兩邊，在填筑道路中間，填筑厚度不小于35 cm，并壓路機等設(shè)備對路面進行壓實平整，確保土方填筑符合施工設(shè)計中的壓實質(zhì)量要求。

4.4 上層土工格柵鋪設(shè)施工

（1）在加寬路基時，底層格柵鋪設(shè)、土方開挖、回填、壓實等工序完成后，經(jīng)檢測確認土工格柵鋪設(shè)質(zhì)量滿足設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，開始進行上層土工格柵鋪設(shè)。

（2）上層土工格柵的鋪設(shè)和搭接方法與底層土工格柵施工設(shè)計要求相似，唯一的區(qū)別是上層土工格柵鋪設(shè)需要確保格柵的寬度與土層頂部寬度相等。

表3 施工材料質(zhì)量檢測的參數(shù)信息

表4 質(zhì)量驗收檢測標準

（3）鋪設(shè)加筋土工格柵后，進行土方回填，控制好填筑壓實度，確保土體性能指標達到質(zhì)量標準[5]。

4.5 施工質(zhì)量檢驗及養(yǎng)護

（1）要認真做好土工格柵加筋段的路基驗收工作，保證施工質(zhì)量，質(zhì)量驗收檢測標準見以表4。

（2）完成土工格柵鋪設(shè)作業(yè)后，要進行必要的養(yǎng)護，采用人工方式鋪設(shè)上層填料，及時回填路基土方，并盡快進行壓實，避免長時間暴曬，影響土工格柵的性能。

（3）施工結(jié)束，經(jīng)過驗收合格后需要對路基進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于28天，以確保加寬路基的使用性能。

5 結(jié)論

綜上所述，土工格柵加筋技術(shù)，可以有效解決公路新舊路基結(jié)構(gòu)銜接不牢固的問題。利用格柵對土壤層的外力作用，能增強土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而有效預防新舊路基不均勻沉降，減少裂縫產(chǎn)生，這對于提高路基加寬施工質(zhì)量來說非常重要，將影響高速公路的整體路用性能。土工格柵加筋技術(shù)施工便捷，操作簡單，但技術(shù)人員需高度重視標準化施工要求，并確保嚴格按照施工設(shè)計要求，選擇合格的建筑材料，并且在每個施工工序中嚴格遵守質(zhì)量要求，從而有效確保路基加寬施工質(zhì)量。