摘? 要：土工格柵加筋材料具有抗拉變形模量大、強(qiáng)度高、韌性好、與土顆粒間的摩擦系數(shù)高、聯(lián)鎖作用強(qiáng)等特點(diǎn)。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(bǔ)強(qiáng)，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(hào)：U41? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2020）12-0000-00

0引言

近年來，隨著交通量的增長(zhǎng)，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(kuò)大，大量加筋墊層加固補(bǔ)強(qiáng)軟弱路基的案例取得了良好的應(yīng)用效果。為此，本文針對(duì)土工格柵加筋碎石墊層施工法進(jìn)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(jiǎn)便、快捷、投資少等特點(diǎn)，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(jìn)度[1]。

1軟土地基的危害

軟土地基在我國(guó)公路行業(yè)規(guī)范當(dāng)中，將其定義為強(qiáng)度低、壓縮量較高的軟弱土層，在此土層當(dāng)中，基本上含有一定有機(jī)物質(zhì)。軟土具有高壓縮性，且其具有抗剪強(qiáng)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(dāng)，很容易產(chǎn)生路基失穩(wěn)，進(jìn)而造成嚴(yán)重的質(zhì)量安全事故。目前，軟土地基對(duì)于公路建設(shè)的危害主要集中在以下幾點(diǎn)：

（1）強(qiáng)度及穩(wěn)定性差。針對(duì)軟土路基，當(dāng)其抗剪切強(qiáng)度在路基、路面載荷以下時(shí)，軟土路基就會(huì)產(chǎn)生整體或局部剪切破壞現(xiàn)象，進(jìn)而破壞路基，甚至產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象。

（2）沉降變形問題。當(dāng)軟土路基表面受到荷載或外部壓力作用時(shí)，軟土路基的沉降變形問題便會(huì)出現(xiàn)，進(jìn)而影響路基質(zhì)量[2]。一旦路基出現(xiàn)不均勻沉降，將會(huì)嚴(yán)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(huì)產(chǎn)生橋頭跳車，進(jìn)而造成病害進(jìn)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(dāng)車輛頻繁從軟弱地基段通行時(shí)，地基土和飽和黏土便會(huì)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(jìn)一步降低地基強(qiáng)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(jìn)行軟基加固補(bǔ)強(qiáng)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(jì)回彈彎沉值。

3土工格柵加筋碎石墊層的作用機(jī)理

在土工格柵加筋碎石墊層當(dāng)中，土工格柵主要起到加筋補(bǔ)強(qiáng)的作用，而碎石墊層的強(qiáng)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(duì)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(qiáng)復(fù)合結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，有效提高路基的承載力。同時(shí)，土工格柵還可以使碎石墊層形成復(fù)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(shí)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(diǎn)

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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)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(jiān)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(zhǔn)備

（1）機(jī)械準(zhǔn)備。施工前，需根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理配備施工機(jī)械，并核對(duì)機(jī)械種類、數(shù)量和組合方式是否正確，同時(shí)詳細(xì)檢驗(yàn)工程機(jī)械的基本情況，確保機(jī)械運(yùn)行正常，保證施工中不會(huì)出現(xiàn)意外故障，影響施工進(jìn)度。

（2）人員準(zhǔn)備。人是一切施工活動(dòng)的執(zhí)行者，在一個(gè)工程項(xiàng)目當(dāng)中，需要配備充足的施工技術(shù)人員，比如技術(shù)員、測(cè)量員、安全員、試驗(yàn)員等，并對(duì)施工工人進(jìn)行技術(shù)交底，做好現(xiàn)場(chǎng)施工秩序維護(hù)工作。

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

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

4.3施工流程

4.3.1測(cè)量放樣

墊層中心線可通過坐標(biāo)法進(jìn)行測(cè)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(jì)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(jìn)行地基整平。

4.3.2土工格柵鋪設(shè)

土工格柵鋪設(shè)時(shí)，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(jī)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(zhǎng)度不應(yīng)大于30 cm，單側(cè)錨固長(zhǎng)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(jì)寬度，碎石層攤鋪寬度應(yīng)多出一些，24cm為各層碎石松鋪厚度。通過推土機(jī)進(jìn)行碎石推運(yùn)鋪筑，并進(jìn)行攤鋪整平。在初平時(shí)，可采用推土機(jī)進(jìn)行施工，保證攤鋪厚度均勻，便于壓實(shí)。若局部存在不平整的地方，需及時(shí)通過人工進(jìn)行修正。隨后，采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)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?yàn)椤皟蓚?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(jìn)行二灰土拌和，攤鋪時(shí)以“推土機(jī)+人工”法為準(zhǔn)，30cm為松鋪厚度。初平時(shí)，利用履帶式推土機(jī)進(jìn)行施工，將局部凹陷部位通過二灰土填補(bǔ)并找平。隨后，通過平地機(jī)進(jìn)行刮平、整形。碾壓時(shí)，可采用鋼輪壓路機(jī)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(shí)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(cè)

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(yàn)法進(jìn)行地基承載力檢測(cè)，以天然地基和土工格柵加筋碎石墊層處治后的地基進(jìn)行對(duì)比分析。每個(gè)試驗(yàn)段取4個(gè)測(cè)點(diǎn)，計(jì)算獲取承載力檢測(cè)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(cè)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(cè)板進(jìn)行沉降觀測(cè)。在每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置4個(gè)測(cè)點(diǎn)，將其分布設(shè)于路基中線和邊線處，相鄰監(jiān)測(cè)斷面的間距設(shè)為50m。在路基填筑施工和預(yù)壓階段通過精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行沉降觀測(cè)。填筑路基時(shí)，要每填筑1層進(jìn)行一次觀測(cè)，保證軟基沉降速度不超過10 mm/d。為了檢驗(yàn)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(jìn)行預(yù)壓堆載，并對(duì)預(yù)壓期進(jìn)行沉降觀測(cè)，當(dāng)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(cè)周期當(dāng)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(yīng)用效果。

5結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)交通量日益增長(zhǎng)，為了有效加固軟土路基，必須根據(jù)工程實(shí)際情況，合理選取加固方法?；诖耍疚奶岢隽送凉じ駯偶咏钏槭瘔|層軟基加固工藝，經(jīng)大量實(shí)踐證明，土工格柵加筋碎石墊層強(qiáng)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(xiàn)

[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(jì)，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(yīng)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(xué)學(xué)報(bào)，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(jiǎn)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。