土工格栅在公路改建工程中的应用

来源:用户上传      作者: 孙新春

　　摘要：土工格栅是近几年新兴的一种公路施工材料，广泛应用于公路建设行业，特别适用于旧路加宽的路基处理。文章针对老路改建中新建路基出现不均匀沉降问题而引起的纵、横向裂缝等问题及新、老路基结合部位的处理进行分析研究。并通过老路改建的应用实例。提出了采用土工格栅处理新、老路基结合部的方法。
　　关键词：土工格栅；公路改建工程；施工工艺：应用
　　
　　土工格栅的使用，在防止公路的不均匀沉降、提高公路的承载力、防止路基断裂和反射裂体、延长公路的使用寿命、保证公路的施工质量等方面起到了重要的作用，并发挥了其独有的优势。
　　
　　一、土工格网的作用机理
　　
　　土工格网为柔性材料，它只能承受较大的拉应力。将其布置在土体的拉伸变形区，土的拉应力传给土工格网，使筋材成为抗拉构件。当加筋土受荷载作用时，土工格网与土体间咬合镶嵌的摩擦阻力制约了土体的侧向变形，土工格网与土体之间具有较高的粘结作用，并与土体产生相互嵌固的效应，显示出更好的抗拉性能。高抗拉性使筋土强度远远高于无筋土，极大地提高了路基土承受剪应力的能力，在一定程度上改善了正常路堤横断面上的沉降状况，使得横断面上的沉降趋于均匀，因此能减小新、老路基结合部的差异沉降，防止新、老路基结合部位路面出现纵、横向裂缝。
　　
　　二、新、老路基结合部位问题的原因分析
　　
　　在新、老路基结合部，路基和路面结构层厚度、强度不一，一侧为新建路基，一侧为原有老路基，质量和地基沉降存在差异，为道路开裂留下隐患；新、老路基结合部位沉降量不一，必然会产生一定的沉降差异，特别是新填路基沉降量较大，而老路基已完成大部分的工后沉降，这样不可避免地在新、老路基结合部产生一个沉降差值突变点，这是道路产生裂缝的主要原因；新、老路基结合部位工艺较复杂，施工难度较大，往往容易产生人为的质量问题，如密实度达不到设计标准等，这也是产生裂缝的原因之一。
　　
　　三、新、老路基结合部施工处理方法
　　
　　第一，施工前的准备。清除腐殖土等不适宜土层至少30cm，将老路基按设计要求挖台阶，检查密实度，如不符合要求，则用手扶式压路机压实，使其压实度技术规范的要求；若原有路肩质量较差、达不到设计要求，要将路肩翻晒后再碾压，以满足质量要求。
　　第二，土的工程性质。有机质含量和水对路基填筑土的影响较大。路幅内土基含水量的不均匀变化将引起土体不均匀的胀缩，导致公路路基产生幅度很大的横向及纵向波浪状变形，造成路面变形或开裂。
　　第三，施工质量的控制。一是铺设前在检验合格的下承层上洒水，并用钢尺放出新旧路基结合处的中心位置及土工格栅铺设的边缘线，并用白灰画出白线进行标记。二是将成捆土工格栅运至施工现场后，按一定的距离放至施工作业面外，将土工格栅的一端固定，再将土工格栅铺开后另一端固定，用事先做好的u形钢丝(8号钢丝，长约10cm左右)将土工格栅两端钉入土中固定。在铺设另一块土工格栅时，与第一块土工格栅作20－30cm的搭接。在两格栅搭接的地方布设1－3道u型钢丝，防止其在中间卷起。土工格栅栅肋的铺设方向与路基纵缝受力方向要一致。三是运料车应避免在已摊铺并张紧定位好的土工格网上直接碾压，以免对土工格网产生推移或破坏，从而影响施工质量。铺设土工格网的关键是保证连续性，避免产生扭曲、褶皱、重叠，要特别注意避免过量拉伸，防止超过其抗拉强度和变形极限而发生破坏和撕裂。土工格栅的回填采用铲车或挖掘机来完成。将备用土均匀撒布在土工格栅上，并用推土机和平地机找平。路基压实厚度不得超过30cm，并保证土工格栅不外露。机械的施工方向与土工格栅搭接顺茬方向一致，以保证土工格栅不被机械迎茬卷起。四是土工格栅的填土应尽量使其一次性成型，在回填前对填土的含水量进行检测，避免含水量过大而返工处理时造成土工格栅的破坏。五是土工格栅铺设完成后，马上进行回填土，防止各种因素破坏。六是施工前对施工人员进行技术交底，增强施工人员的质量意识和责任意识。
　　
　　四、当前土工格栅在公路改建施工中存在的问题
　　
　　第一，施工人员认识不足和质量意识不强。土工格栅的铺设在设计中要求比较严格。少数施工人员为了省时、省工、省料，而不按设计施工，随意更改或取消土工格栅而降低公路施工质量。
　　第二，土工格栅的搭接不到位。由于厂家生产的土工格栅受尺寸的限制，土工格栅的宽度一般为2－5m不等。在铺筑较宽的路基时要有一定的搭接宽度。而施工人员在操作中往往忽视这一点，过长搭接造成了浪费，搭接不足或没有搭接又容易出现薄弱点而造成二者分离，降低了土工格栅的性能。
　　第三，土工格栅的铺设方法不正确。单向土工格栅主要为单向受力，铺设时，土工格栅的栅肋方向与路线纵缝受力方向一致，才能够发挥土工格栅应有的作用，否则，可能造成人工、材料、机械的浪费。
　　第四，在铺设土工格栅时，土工格栅中心与路基纵缝的中心偏离，土工格栅的两侧受力不均匀。
　　第五，土工格栅铺设不牢固，或在上填筑料之前铺设时间较长，影响其工艺质量。因为外界影响因素有很多，如不慎将土工格栅掀开，则在进行重新铺设时不仅浪费时间，也无法保证施工工艺。
　　第六，土工格栅在填土和推平时，不讲究科学的施工工序，将土工格栅损坏，或路基填土处理不到位以及在重新返工处理时将土工格栅损坏。
　　
　　五、结束语
　　
　　在路基全宽度内满铺土工格网，处理后可以加强新、老路基的结合强度，减小不均匀沉降，与其他工程措施相比，经济效益较好。

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