王學(xué)艷

高速公路改擴(kuò)建加寬路基土工格室的應(yīng)用

王學(xué)艷

（寧夏交通學(xué)校 寧夏銀川 750200）

土工格室是一種具有立體結(jié)構(gòu)的新型土工合成材料。在巖石工程中與土、砂、石等填料共同構(gòu)成不同視粘聚力、不同加筋強(qiáng)度、不同深度的墊層。這些墊層可以根據(jù)工程的要求放置于需要的位置，用以加固公路的路基、邊坡防護(hù)、修建擋土墻等，并可以實現(xiàn)公路沿線的生態(tài)恢復(fù)功能，達(dá)到綠化、美化環(huán)境的目的。

高速公路；改擴(kuò)建加寬路基；土工格室；應(yīng)用

前言

土工格室采用高強(qiáng)度聚乙烯片材，經(jīng)超聲波焊接等方法連接,展開后呈蜂窩狀的三維立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屬于特種土工合成材料。其最大的特點是可以完成巖石工程中常規(guī)方法難以處理的多種疑難問題，如橋頭跳車、軟基沉陷、翻漿、塌方等。具有材質(zhì)輕，耐磨損，耐老化，耐化學(xué)腐蝕，適用溫度范圍寬，拉伸強(qiáng)度高，剛性、韌性好，抗沖擊力強(qiáng)，尺寸相對穩(wěn)定，運(yùn)輸方便等特點。

目前，區(qū)內(nèi)新建道路比重正在逐年減少，改建、擴(kuò)建項目不斷增加，青銀高速改擴(kuò)建項目首次將土工格室應(yīng)用在新舊路基銜接中處理新舊路基不均勻沉降以及高填方路基填挖連接段，為青銀高速改擴(kuò)建項目更好更快的竣工通車提供了技術(shù)支撐，為完善國家高速公路網(wǎng)絡(luò)，貫徹落實西部大開發(fā)戰(zhàn)略部署，完成區(qū)內(nèi)的其他改擴(kuò)建項目起到了導(dǎo)向作用，為提高寧夏路橋工程股份有限公司技術(shù)力量做出了突出貢獻(xiàn)。

基本概況

普通土工格室是用HDPE寬帶經(jīng)高頻焊接加工制成的一種新型土工合成材料，它利用其三維側(cè)限原理，適用于地基加筋，墊層和表面防護(hù)，它為立體結(jié)構(gòu)，通過改變其深度和孔型組合，可獲得剛性或半彈性的板塊，可以大幅提高軟質(zhì)、松散填充材料的承載能力。

工程中常規(guī)處理路基的方法其目的就是提高地基材料的抗剪力和摩擦力。減少或延緩地基材料在荷載的壓力或震動作用下發(fā)生移動的能力，因而工程中對材料的要求必然有許多苛刻的限制，如果不能就近獲取所需材料，就需要外購這些材料，購買材料的費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用占去整個工程成本的很大部分。而使用土工格室就可以就地或就近取材，甚至可以使用在常規(guī)情況下不能使用的材料，從而大幅度減少材料購置費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用?？傊?，土工格室具有墊層、加筋、排水、調(diào)節(jié)應(yīng)力及變形，提高土體抗?jié)B能力的綜合功效。

適用范圍

土工格室可廣泛應(yīng)用于修筑鐵路、公路、沙漠、沼澤、灘涂、機(jī)場的軟基處理和邊坡防護(hù)，也可用于治理山體滑坡、擋土墻修建、橋臺跳車，還可以用于城市綠化的植被保護(hù)。青銀高速公路改擴(kuò)建項目第4合同段中新舊路基銜接工程中除低填路段外，填方高度小于6m路段基底鋪設(shè)一層鋼釘插接整體式土工格室，填方高度大于6m路段最下一層臺階鋪設(shè)一層整體式高強(qiáng)土工格室。我區(qū)公路工程施工范圍內(nèi)廣泛存在軟土以及濕陷性黃土，此次在青銀改擴(kuò)建項目第4合同段的應(yīng)用為其他項目起到了先導(dǎo)作用。

應(yīng)用操作說明：

一．材料

青銀高速公路改擴(kuò)建第4合同段土工格室產(chǎn)品采用高密度聚乙烯作為原料，經(jīng)擠出成型片材、焊接而成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。高密度聚乙烯HDPE是一種性能比較好的高分子材料，與低密度聚乙烯（LDPE ）相比具有結(jié)晶度高、軟化點高、模量高和強(qiáng)度高等優(yōu)點，其低溫性能尤為突出，在-60 ℃的寒冷環(huán)境中仍能保持其撓曲性。

二．施工工藝

1、布設(shè)前準(zhǔn)備

1）購進(jìn)的土工格室材料須有出廠合格證和檢測報告，每5000m3 應(yīng)隨機(jī)抽樣品進(jìn)行強(qiáng)度指標(biāo)試驗，結(jié)果須滿足設(shè)計要求。青銀改擴(kuò)建第4合同段設(shè)計要求土工格室片單位寬度的斷裂拉力≧16KN/10cm,格室片間連接處的斷裂拉力≧16KN/10cm,連接處連接件抗剪切應(yīng)力≧16KN/10cm。按施工規(guī)范要求，平整并碾壓路基至需要的壓實度。

2）制造U型釘，U形釘直徑≧2.5mm,且必須做鍍鋅防腐處理。

2、布設(shè)及掛網(wǎng)

1）土工格室之間的連接：在土工格室未張拉開之前，用格室連接件將格室連接。

2）將格室張拉，使格室處于張力狀態(tài)，不容許有松弛感。

3）在鋪設(shè)土工格室的始端，按照土工格室的尺寸用鐵錘將準(zhǔn)備好的U型釘打入路基，格室高50mm,網(wǎng)格尺寸40×40cm,U型釘露出部分不高于格室高度。

4）鋪設(shè)土工格室的寬度按設(shè)計要求進(jìn)行。

5）將連接好的土工格室統(tǒng)一張拉到規(guī)定的尺寸，并用U型釘或人工固定，準(zhǔn)備填土。土工格室布設(shè)后，應(yīng)立即在其上進(jìn)行填土，嚴(yán)禁暴曬。

3、填筑

1）將張拉好的土工格室沿張拉方向從格室的橫端進(jìn)行填土，填土?xí)r需注意，自卸車嚴(yán)禁在沒有填土的土工格室之上行進(jìn)。填土前檢查格室有無破損情況，如有，應(yīng)立即處理。

2）每層填料虛填厚度不大于30cm，但不宜小于25cm，填料整平后方可進(jìn)行碾壓，填料壓實度按93%控制。裝載機(jī)在填土?xí)r，厚度必須高出格室10公分以上，以防損壞格室。

3）恢復(fù)路線中樁，根據(jù)設(shè)計圖表和實際地面高程確定路堤填筑邊界（為保證路肩壓實度，每側(cè)各加寬30—50cm），按相應(yīng)的松鋪系數(shù)確定填層厚度打邊樁（間距20m，漸變段加密），在邊樁上標(biāo)出層厚并用尼龍繩相連，以控制填筑寬度和層厚。

4、平整碾壓

碾壓：碾壓前檢查松鋪厚度、平整度及含水量，符合要求后迅速進(jìn)行碾壓。碾壓時，應(yīng)遵循先輕后重，先穩(wěn)后振，先低后高，先慢后快以及輪跡重疊等原則，由兩邊向中間縱向進(jìn)退式進(jìn)行，橫向接頭一般重疊1/3輪跡，前后相鄰區(qū)段應(yīng)縱向重疊1.0～1.5m。做到無漏壓、無欠壓、無死角。

5、檢查驗收

按照設(shè)計要求檢查檢查填料厚度、平整度以及填筑邊界。

三．工法特點

1、該工法適用范圍廣、施工方法簡單、原材料廣泛、質(zhì)量容易控制、可操作性強(qiáng)。

2、材質(zhì)輕，耐磨損，耐老化，耐化學(xué)腐蝕，適用溫度范圍寬，拉伸強(qiáng)度高，剛性、韌性好，抗沖擊力強(qiáng)，尺寸相對穩(wěn)定，運(yùn)輸方便。

3、在施工中連接簡單易行，施工方法簡單，從而簡化了施工工序，提高了施工速度；并可以反復(fù)多次使用。

四．施工提醒：

1、鋪設(shè)施工過程中格室的張拉是關(guān)鍵，要確保格室處于張力狀態(tài)，不可有松弛現(xiàn)象。

2、確定填筑壓實質(zhì)量達(dá)到規(guī)范要求。

3、如果是軟基地質(zhì)，確保有排水設(shè)施。

結(jié)束語

隨著我區(qū)公路建設(shè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，采用土工格室處理軟土、濕陷性黃土地基的施工技術(shù)，將會在全區(qū)得到更廣泛的應(yīng)用。在一定的條件下，土工格室處理軟土、濕陷性黃土地基勞動強(qiáng)度、施工進(jìn)度、處理后的地基技術(shù)性狀等方面較之于常規(guī)淺層地基處理方法有優(yōu)越之處, 省時、省力、且能大大降低工程造價。通過其它類似項目及本項目的實踐證明，利用土工格室處理軟土、濕陷性黃土地基，控制好施工質(zhì)量，以此來解決軟基差異沉降而產(chǎn)生的地基承載力降低的問題，將是一個科學(xué)、高效、節(jié)約、環(huán)保、可行的施工技術(shù)方案。

[1]顧良軍.土工格室結(jié)構(gòu)層工程形狀試驗研究.長安大學(xué)碩士論文.2004

[2]《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》JTG E60-2008

[3]陳健俠等.土工合成材料在工程中的應(yīng)用.國外公路.2000（2），36-40

[4]趙明華等.土工格室+碎石墊層結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性分析.湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2003（2），68-72

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