省道改建公路軟基施工處治技術(shù)研究

摘? 要：土工格柵加筋材料具有抗拉變形模量大、強度高、韌性好、與土顆粒間的摩擦系數(shù)高、聯(lián)鎖作用強等特點。將其與各種粗粒土混合形成加筋墊層，用于軟弱地基加固補強，可有效提升地基承載能力，減小沉降?；诖?，本文結(jié)合某省道改建軟基加固工程，提出了土工格柵加筋碎石墊層施工方案，以期全面提升工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：改建工程;軟基加固;工程概況

中圖分類號：U41? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2020）12-0000-00

0引言

近年來，隨著交通量的增長，重軸載比例不斷攀升，采用換填土或石灰土墊層的路面，普遍出現(xiàn)了不同程度的早期損害現(xiàn)象。隨著公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，大量加筋墊層加固補強軟弱路基的案例取得了良好的應用效果。為此，本文針對土工格柵加筋碎石墊層施工法進行了研究，相比其他軟基加固方法，土工格柵加筋碎石墊層法具有簡便、快捷、投資少等特點，將其用于軟基加固，可有效減小路基變形，提高路基穩(wěn)定性，加快施工進度[1]。

1軟土地基的危害

軟土地基在我國公路行業(yè)規(guī)范當中，將其定義為強度低、壓縮量較高的軟弱土層，在此土層當中，基本上含有一定有機物質(zhì)。軟土具有高壓縮性，且其具有抗剪強度低、透水性性低等缺陷。若在軟土地基上修建公路工程，若處理不當，很容易產(chǎn)生路基失穩(wěn)，進而造成嚴重的質(zhì)量安全事故。目前，軟土地基對于公路建設(shè)的危害主要集中在以下幾點：

（1）強度及穩(wěn)定性差。針對軟土路基，當其抗剪切強度在路基、路面載荷以下時，軟土路基就會產(chǎn)生整體或局部剪切破壞現(xiàn)象，進而破壞路基，甚至產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象。

（2）沉降變形問題。當軟土路基表面受到荷載或外部壓力作用時，軟土路基的沉降變形問題便會出現(xiàn)，進而影響路基質(zhì)量[2]。一旦路基出現(xiàn)不均勻沉降，將會嚴重影響路面的使用性能，甚至出現(xiàn)裂縫等病害。若沉降出現(xiàn)于路橋過渡段，則會產(chǎn)生橋頭跳車，進而造成病害進一步發(fā)展，最終影響行車舒適性和安全。

（3）地基土失穩(wěn)問題。當車輛頻繁從軟弱地基段通行時，地基土和飽和黏土便會產(chǎn)生液化、失穩(wěn)等現(xiàn)象。加之外部自然因素等影響，將進一步降低地基強度，影響道路使用壽命。

2工程概況

某省道改建公路工程地形平坦，位于渠灌區(qū)，路基土為粉質(zhì)中液限粘質(zhì)土， 屬潮濕～過濕類型。為保證路基質(zhì)量，決定設(shè)置土工格柵加筋碎石墊層進行軟基加固補強處理。墊層結(jié)構(gòu)為200mm厚碎石層+200mm厚碎石層+150mm厚二灰土，285（0.01mm）為墊層頂面設(shè)計回彈彎沉值。

3土工格柵加筋碎石墊層的作用機理

在土工格柵加筋碎石墊層當中，土工格柵主要起到加筋補強的作用，而碎石墊層的強度則是通過碎石相互嵌擠產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力構(gòu)成。在土工格柵對碎石阻力作用下，可大幅提升碎石墊層聯(lián)鎖、咬合摩擦力，增強復合結(jié)構(gòu)的強度，有效提高路基的承載力。同時，土工格柵還可以使碎石墊層形成復合加固帶，有效阻止路基出現(xiàn)隆起、側(cè)向位移，避免軟基產(chǎn)生沉降和水平位移。此外，在此加固處理作用下，可能通過碎石墊層孔隙及時將軟基內(nèi)的水分排出，加快軟土地基固結(jié)效果[3]。

4省道改建公路軟基施工處治技術(shù)要點

4.1原材料選擇

（1）土工格柵。根據(jù)工程建設(shè)要求，土工格柵可采用雙向塑料CE-131型，各項技術(shù)指標可滿足規(guī)定要求。

（2）碎石。根據(jù)工程要求，碎石可采取兩種規(guī)格，即30～50mm、50～70mm。要求碎石潔凈、均勻、質(zhì)地堅固。

（3）二灰土。二灰土的材料組成主要為石灰、土、粉煤灰，在配合比方面，根據(jù)工程建設(shè)要求，可設(shè)定為石灰﹕土﹕粉煤灰=10﹕66﹕24。

4.2施工準備

（1）機械準備。施工前，需根據(jù)工程現(xiàn)場實際情況，合理配備施工機械，并核對機械種類、數(shù)量和組合方式是否正確，同時詳細檢驗工程機械的基本情況，確保機械運行正常，保證施工中不會出現(xiàn)意外故障，影響施工進度。

（2）人員準備。人是一切施工活動的執(zhí)行者，在一個工程項目當中，需要配備充足的施工技術(shù)人員，比如技術(shù)員、測量員、安全員、試驗員等，并對施工工人進行技術(shù)交底，做好現(xiàn)場施工秩序維護工作。

（3）施工便道。本工程屬于省道改建項目，施工中盡可能選用原有道路作為施工便道，并對周圍環(huán)境進行排查，保證其不會影響施工。

（4）原材料質(zhì)量檢測。施工材料是施工質(zhì)量的根本保障，在施工前，針對各類材料都要進行檢測，比如碎石的粒徑、針片狀含量等。針對土工格柵材料，則需檢測其抗拉強度等指標[4]。

4.3施工流程

4.3.1測量放樣

墊層中心線可通過坐標法進行測量放樣，并和相鄰施工段的中線閉合。待墊層邊樁和施工邊線放出后，要求施工邊線寬度比設(shè)計墊層每側(cè)均多出50cm。隨后，將路基范圍內(nèi)的雜物清理干凈，并進行地基整平。

4.3.2土工格柵鋪設(shè)

土工格柵鋪設(shè)時，先用木樁錨固土工格柵一端，另一端用鋼管加焊鋼筋鉤由拖拉機牽引水平抽拉，保證拉直、繃緊土工格柵，不允許出現(xiàn)扭曲、彎折情況，要將土工格柵的抗拉力充分發(fā)揮出現(xiàn)。土工格柵搭接長度不應大于30 cm，單側(cè)錨固長度超過1.5 m。保證土工格柵與碎石層表面緊緊貼合。

4.3.3碎石層的施工

根據(jù)施工要求，本工程設(shè)兩層碎石層，每層厚度均為200mm。相比設(shè)計寬度，碎石層攤鋪寬度應多出一些，24cm為各層碎石松鋪厚度。通過推土機進行碎石推運鋪筑，并進行攤鋪整平。在初平時，可采用推土機進行施工，保證攤鋪厚度均勻，便于壓實。若局部存在不平整的地方，需及時通過人工進行修正。隨后，采用鋼輪壓路機進行碾壓，碾壓速度為2.0～2.5 km/h，碾壓遍數(shù)為2～3遍，碾壓順序為“兩側(cè)—中間”，保證碾壓后無明顯輪跡。

4.3.4二灰土層的施工

通過集中廠拌法進行二灰土拌和，攤鋪時以“推土機+人工”法為準，30cm為松鋪厚度。初平時，利用履帶式推土機進行施工，將局部凹陷部位通過二灰土填補并找平。隨后，通過平地機進行刮平、整形。碾壓時，可采用鋼輪壓路機施工，碾壓遍數(shù)控制在3～4遍，保證碾壓速度在2.0～2.2 km/h，確保碾壓后無明顯輪跡，壓實度滿足施工規(guī)定。

4.4軟基加固效果分析

4.4.1地基承載力檢測

土工格柵加筋碎石墊層軟基加固后，采用淺層平板荷載試驗法進行地基承載力檢測，以天然地基和土工格柵加筋碎石墊層處治后的地基進行對比分析。每個試驗段取4個測點，計算獲取承載力檢測的平均值。最終得出，天然地基的承載力平均值為92kPa，土工格柵加筋碎石墊層軟基加固后的地基承載力平均值為139 kPa，經(jīng)加固處理后，地基的承載力可滿足規(guī)范要求（130 kPa），且相比天然地基，處治后的地基承載力明顯提升。

4.4.2沉降觀測分析

軟土地基最易產(chǎn)生的問題的就是不均勻沉降問題，為了有效控制沉降變形，本工程通過沉降觀測板進行沉降觀測。在每個監(jiān)測斷面設(shè)置4個測點，將其分布設(shè)于路基中線和邊線處，相鄰監(jiān)測斷面的間距設(shè)為50m。在路基填筑施工和預壓階段通過精密水準儀進行沉降觀測。填筑路基時，要每填筑1層進行一次觀測，保證軟基沉降速度不超過10 mm/d。為了檢驗土工格柵加筋碎石墊層軟基加固效果，在完成路基填筑施工后便可進行預壓堆載，并對預壓期進行沉降觀測，當月沉降量在3 mm以內(nèi)，即可做下一工序施工。

由此可見，在本觀測周期當中，在初期階段路基沉降變化較大，后期逐步趨于穩(wěn)定，70d后沉降量基本趨于穩(wěn)定，說明土工格柵加筋碎石墊層軟基加固效果可有效控制路基沉降量，且具有良好的應用效果。

5結(jié)語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國交通量日益增長，為了有效加固軟土路基，必須根據(jù)工程實際情況，合理選取加固方法?；诖?，本文提出了土工格柵加筋碎石墊層軟基加固工藝，經(jīng)大量實踐證明，土工格柵加筋碎石墊層強度高、穩(wěn)定性好，可有效提高軟土地基承載力。因此，做好土工格柵加筋碎石墊層施工具有重要意義。

參考文獻

[1]馮志超公路工程施工中軟土地基問題及處理技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（7）：87-88+91.

[2]郭彩節(jié).公路工程施工中軟基處理關(guān)鍵技術(shù)應用研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2018（10）：179-180.

[3] 王亞濤，何杰，湯磊華，等.土工格柵加筋墊層工作特性分析[J].湖南工業(yè)大學學報，2015，29（4）：15-19.

[4]劉磊.土工格柵加筋碎石墊層工作性狀研究[J].中外建筑，2013，19（5）：118-120.

收稿日期：2020-11-02

作者簡介：張清東（1972—），男，河南南陽人，本科，工程師，研究方向：瀝青混凝土路面。