孫博杰
(張家口通泰城鄉(xiāng)建設發(fā)展有限公司,河北 張家口 075000)
我國常用的新老路基施工中,采用挖臺階方式來銜接新老路基的方式往往會出現路基的不均勻沉降,故需要采取技術措施來解決路基不均勻沉降問題[1]。本文結合某公路工程實例,從施工工藝角度詳細介紹了路基加寬過程中的土工格柵加筋技術。土工格柵是一種土工合成材料,相比于其他材料,土工格柵作用于路基或軟土地基能夠提高其承載能力,在路基受到較大的壓力時,鋼筋作為抗拉構件可以通過其拉伸作用對路基變形進行有效的約束,防止路基不均勻沉降和路基裂縫的產生[2]。
某高速公路全線長為24.89km,早期車道設計時考慮到當地交通量較低,采用雙向四車道,設計時速為80km/h。隨著當地經濟的發(fā)展,該公路交通量劇增,通行能力已經不能滿足當前交通量需求。為提高公路運行能力,決定通過道路擴寬方式提高車道數,由原雙向四車道擴建至雙向八車道,考慮到路基拼接問題,為了防止路基不均勻沉降和開裂影響,采用土工格柵加筋技術進行施工。
公路路基的加寬通常是將原道路兩邊的護欄拆除,拆除后將兩側一定范圍內的路基進行挖臺階處理。但在挖掘前需要對當地的水文情況進行調查,保證兩側擴寬新增路基不受當地水文影響。同時施工前需要對土工格柵等合成材料進行質量檢測,保證土工格柵等材料滿足施工要求。
施工準備完畢后逐步開始測量放樣,需要對路基兩側的高程等關鍵因素進行測量,根據施工文件要求通過壓路機對兩側路基土進行整平處理,對于邊緣等壓路機難以碾壓區(qū)域可以采用人工輔助碾壓,碾壓完畢后進行測量放樣。
土工格柵鋪設前根據規(guī)范標準對其進行試驗檢測,主要包括抗拉強度、極限抗拉強度和延伸率等,進行檢測的主要目的是保證土工格柵的工作性能,避免由于沉降引起的拉力超過材料本身的抗拉強度。土工格柵材料檢測與驗收完畢后,對路基兩側進行清理,然后在碾壓整平的路基上進行鋪設,鋪設過程中需要通過一定的設備對其進行固定處理,避免由于路基沉降引起土工格柵產生位移,固定時要保證牢固耐久,通過專業(yè)施工人員進行分層鋪設,鋪設時盡可能一次成型,不返工,控制鋪設間距在0.6m左右,如果鋪設土工格柵部位填土高度較高,可以適當增大鋪設間距。鋪設完畢后設置傳感器,對土工格柵和路基沉降進行監(jiān)控,觀察其施工質量是否滿足要求。土工格柵加筋相關參數要求見表1。
表1 土工格柵加筋相關參數
土工格柵鋪設完畢后下一步是進行路基土的填筑施工,常用路基填筑方式有分層填筑和豎向填筑兩種方式。本項目采用分層填筑方法進行施工,施工時為了保證后續(xù)碾壓能夠達到相應壓實度要求,在分層填筑時控制填土厚度為30cm,每層填土填筑完畢后充分進行碾壓,碾壓時通過雙鋼輪壓路機配合膠輪壓路機組合壓實施工,先通過鋼輪壓路機(6~10t)使填土初步壓實,具體碾壓遍數根據填土實際情況確定,再通過膠輪壓路機的揉搓效果使填土達到規(guī)范要求的壓實度,最后終壓通過鋼輪壓路機消除輪跡帶[3]。
由于該項目為道路擴建,需要進行道路拼接工作,新老路基拼接后若壓實度不足,可能會導致路基產生不均勻沉陷,因此需要進行壓實度檢測。由于項目采用分層填筑的方式進行,在進行每次填料填筑和壓實時均需要進行檢測,項目隨機選取典型部位共計6處進行壓實度檢測,路基上路堤和下路堤壓實度檢測結果見表2。
表2 壓實度檢測數據結果
根據檢測結果可知,路基下路堤壓實度最小值為93.7%,上路堤壓實度最小值為95.2%,均滿足規(guī)范要求。此外,上路堤壓實度均值大于下路堤壓實度均值,可能原因是下路堤填土較厚造成。
路基頂面是否平整將會影響后續(xù)道路墊層和基層的鋪設,在施工碾壓完畢后,需對路基土頂面難以壓實的土壤進行處理,保證路基頂面平整。平整度檢測工序在壓路機終壓結束后進行,本項目采用3m直尺隨機選取8處典型部位進行平整度檢測,具體檢測結果見表3。
表3 平整度檢測結果
根據隨機選取的路基頂面平整度檢測結果可知,路基頂面平整度最大值為11.5mm,遠小于規(guī)范值要求的15mm,且均值為10mm,說明路基平整度滿足要求。
土工格柵主要是用于防止新老路基拼接后產生的不均勻沉降,在鋪設土工格柵時需要對土工格柵進行固定處理,保證充分發(fā)揮其效用,同時設置相應傳感器監(jiān)測土工格柵的應變。土工格柵應變隨時間變化結果見表4。
表4 土工格柵應變隨時間變化規(guī)律
根據應變監(jiān)測結果可知,土工格柵應變在100d內增長較快,在200d后逐漸趨于穩(wěn)定,說明使用土工格柵后路基內部較為穩(wěn)定。
本文結合某高速公路實際工程介紹了公路路基加寬中土工格柵加筋技術,對公路擴寬中土工格柵加筋技術的特點進行了說明,詳細闡述了土工格柵各方面參數要求和具體施工工藝,最后通過路基壓實度檢測、路基頂面平整度檢測和土工格柵應變變化得出以下結論。
(1)路基下路堤壓實度最小值為93.7%,上路堤壓實度最小值為95.2%,均滿足規(guī)范要求。
(2)路基頂面平整度最大值為11.5mm,遠小于規(guī)范值要求的15mm,且均值為10mm,說明路基平整度滿足要求。
(3)土工格柵應變在100d內增長較快,在200d后逐漸趨于穩(wěn)定,說明使用土工格柵后路基內部較為穩(wěn)定。