雙向土工格柵加筋碎石在軟土路基施工中的應(yīng)用

薛曉

摘 要：伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，軟土路基作為公路施工常見路基類型，如何做好軟弱地基加固補(bǔ)強(qiáng)工作極為重要。雙向土工格柵加筋材料因其具有性質(zhì)均勻穩(wěn)定、抗變形能力強(qiáng)、強(qiáng)度大、韌性好等優(yōu)勢，在公路軟土路基施工中得到了廣泛應(yīng)用。通過該技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠和各類粗粒土構(gòu)成加筋墊層，還能提升路基承載力，降低沉降。為此，本文結(jié)合具體工程案例，在充分掌握土工格柵加筋碎石作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，對(duì)軟土路基施工中雙向土工格柵加筋碎石施工材料選擇、施工流程進(jìn)行了分析，并檢驗(yàn)評(píng)定了其回彈彎沉值，通過上述探討以期有效解決軟土地基問題，全面提升公路工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：雙向土工格柵；加筋碎石；軟土路基；施工流程

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）20-0084-01

某公路工程總長度為1.98km，80m為其紅線寬度，橫斷面為四幅形式。本工程所在地地勢平臺(tái)，2.00至5.20m為地下水位埋設(shè)深度，-0.32至+0.69為土層液性指數(shù)平均值。粉質(zhì)中液限粘質(zhì)土為路基土形式，屬于潮濕～過濕類型。為此，可進(jìn)行土工格柵加筋碎石墊層設(shè)置。

1 土工格柵加筋碎石作用機(jī)理

土工格柵對(duì)碎石土的加筋作用可分為2部分，其一，格肋對(duì)其網(wǎng)孔內(nèi)碎石土的阻力；第二，格柵對(duì)其界面兩側(cè)碎石土的聯(lián)鎖、咬合摩擦力。僅在特殊情況下，土工格柵張力膜效應(yīng)才能作用于部分材料。因土工格肋阻力、界面咬合摩擦力影響，將有一個(gè)復(fù)合加固帶形成于格柵周圍，同時(shí)制約加筋碎石由于剪應(yīng)變導(dǎo)致剪脹現(xiàn)象產(chǎn)生于密實(shí)碎石土內(nèi)的側(cè)向變形問題，并能夠有效提升土工格柵加筋碎石復(fù)合體強(qiáng)度、變形模量，換言之，利用制約土體側(cè)向膨脹變形，土工格柵可實(shí)現(xiàn)土體強(qiáng)度增強(qiáng)的目的。

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)嚴(yán)格按照Mohr-Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則，合理確定土工格柵加筋碎石土強(qiáng)度。加筋結(jié)果顯示，加筋碎石土復(fù)合體粘聚力良好。為此必須選取風(fēng)化差、質(zhì)地堅(jiān)硬、高強(qiáng)度碎石材料作為加筋碎石墊層施工材料，通過該材料的應(yīng)用，可達(dá)到復(fù)合體強(qiáng)度增強(qiáng)的目的，同時(shí)也可提高碎石層壓密程度，降低側(cè)向變形，確保土工格柵加筋材料加筋層間距合理，進(jìn)而達(dá)到良好加筋效果。

2 軟土路基雙向土工格柵加筋碎石施工材料選擇

2.1 土工格柵

根據(jù)工程實(shí)際情況，本工程采取雙向塑料CE-131型土工格柵，其各項(xiàng)技術(shù)如下：每平方米單位面積質(zhì)量為570g；網(wǎng)孔尺寸為30x30mm，2.5m為其寬度，31m為其長度，6mpa縱向抗拉強(qiáng)度，5mpa橫向抗拉強(qiáng)度，100%以下為橫、縱向變形斷裂伸長率。

2.2 碎石

本工程選取的碎石規(guī)格為2種，30—50mm、50—70mm，碎石質(zhì)地堅(jiān)固、具有良好均勻性，根據(jù)70：30比例配置兩種碎石，具體級(jí)配如表1所示，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。則其物理指標(biāo)包含以下幾類，即0.6%含泥量、6%針片狀含量、每立方米容重1590kg。

2.3 二灰土

二灰土各類成分摻配比為石灰：粉煤灰：土=10：24：66。二灰土最大干密度為每立方厘米為1.56g，19.7%為最佳含水量。粉煤灰內(nèi)顆粒在0.075mm以下含量可控制在87%，0.5%含水量，700℃燒失量在10%以下。58.3%為石灰消解后CaO含量，以上指標(biāo)與三級(jí)鈣質(zhì)石灰標(biāo)準(zhǔn)相符。土的液限、塑限、塑性指數(shù)分別36.9、20.1、16.8。

3 軟土路基施工中雙向土工格柵加筋碎石施工流程

3.1 施工測量及放樣、路槽清理

選取坐標(biāo)法進(jìn)行墊層中心線測量放樣，且和相近施工段中線閉合。隨后將墊層邊樁、施工邊線放出，與設(shè)計(jì)墊層寬度相比，施工邊線各側(cè)需多出50cm。同時(shí)，施工前還應(yīng)將路基范圍內(nèi)的雜物清理干凈，雜草、樹木等，并做好地基整平工作，及2%橫向排水坡設(shè)置。

3.2 底層土工格柵鋪設(shè)

土工格柵可水平鋪設(shè)，選取木樁錨固土工格柵一端，通過拖拉機(jī)牽引水平抽拉另一端所用的鋼管加焊鋼筋鉤。土工格柵鋪設(shè)時(shí)需做好繃直、拉緊作業(yè)，不得出現(xiàn)褶皺、彎曲問題，并將其抗拉力充分發(fā)揮出來。各個(gè)橫斷面間距為5m，土工格柵選取木樁錨固，選取交織高強(qiáng)聚丙烯帶對(duì)相近兩幅土工格柵連接施工，30、50cm作為格柵各幅縱、橫向搭接長度，要求錯(cuò)開布設(shè)上下兩側(cè)接縫，1m以上控制其間距。土工格柵搭接長度、上下層接縫錯(cuò)開長度等必須與施工規(guī)定相符，防止出現(xiàn)接縫錯(cuò)位問題，同時(shí)保證格柵能夠與原地基緊貼，鋪設(shè)土工格柵后，禁止在空氣內(nèi)長期暴曬。

3.3 碎石層施工

20cm為各層壓實(shí)厚度，碎石層攤鋪及壓實(shí)需分2層施工。相比設(shè)計(jì)寬度，碎石層攤鋪寬度各側(cè)需多出500mm，24cm為各層碎石松鋪厚度。選取推土機(jī)將碎石攤鋪、整平，填筑時(shí)則需嚴(yán)格按照“兩側(cè)-中間”的順序平行對(duì)稱施工，初平施工可選取推土機(jī)作業(yè)，指派專人調(diào)整機(jī)械參數(shù)，或選取人工方式處理部分凹凸位置，保證攤鋪厚度相同，為后期碾壓施工提供便利。碎石層初平后推土機(jī)即可實(shí)施穩(wěn)壓作業(yè)，同時(shí)選取人工方式對(duì)凹凸位置修整，保證其施工滿足設(shè)計(jì)要求。隨后進(jìn)行振動(dòng)碾壓施工，所選機(jī)械為18t鋼輪壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)為2～3遍，每小時(shí)碾壓速度為2km。碾壓施工中，需按照“兩側(cè)—中心、中心—兩側(cè)”順序施工，每次碾壓重疊輪寬為1/3之間，碾壓程度應(yīng)達(dá)到表面平整密實(shí)，防止輪跡過于顯著。

3.4 二灰土層施工

選取集中廠拌法進(jìn)行二灰土拌和施工，攤鋪方式以“機(jī)械+人工”為主，30cm為松鋪厚度。二灰土層初步攤鋪、整平后，即可選取履帶式推土機(jī)進(jìn)行1到2遍初壓施工，要求刨除裸露的凹陷部表面，選取二灰土填平。隨后實(shí)施刮平、整形施工，所需機(jī)械為平地機(jī)。如部分位置存在凹凸現(xiàn)象，則需拆除凸出部位，填補(bǔ)凹陷部位，防止薄層貼補(bǔ)二灰土。保證整平施工作業(yè)滿足設(shè)計(jì)要求。碾壓施工選取的機(jī)械以18t鋼輪壓路機(jī)為主，在路基全寬范圍內(nèi)需進(jìn)行3到4遍強(qiáng)振碾壓施工，重疊輪寬以1/2為準(zhǔn)，速度控制在每小時(shí)2.2km以內(nèi)，當(dāng)碾壓平整后，即可停止碾壓作業(yè)，此時(shí)壓實(shí)度需滿足設(shè)計(jì)95%，并做好灑水保濕作業(yè)，為提高二灰土層強(qiáng)度提供有利條件。

4 檢驗(yàn)評(píng)定回彈彎沉值

墊層頂面回彈彎沉可選取貝克曼梁作為檢驗(yàn)測定方法，本工程選取K2+021～K2+121段軟土路基作為檢測段，檢測結(jié)果如表2所示。

通過計(jì)算分析可見，回彈彎沉代表值為283（0.01mm）；實(shí)測彎沉平均值為198（0.01mm）；18.9%為標(biāo)準(zhǔn)差，則表明該路段彎沉與設(shè)計(jì)規(guī)定相符。

5 結(jié)語

綜上所述，伴隨我國公路工程建設(shè)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，各類復(fù)合地基在我國地基處理中得到了廣泛應(yīng)用。軟土地基作為公路工程施工的主要病害，將雙向土工格柵加筋碎石樁合理應(yīng)用于軟基處理中，可有效提升地基承載力，達(dá)到良好施工效果。為此，施工單位必須在充分了解雙向土工格柵加筋碎石樁作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場實(shí)際情況，規(guī)范施工工藝，只有這樣才能最大限度提高工程整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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