高速公路改扩建加宽路基土工格室的应用

王学艳

高速公路改扩建加宽路基土工格室的应用

王学艳

（宁夏交通学校 宁夏银川 750200）

土工格室是一种具有立体结构的新型土工合成材料。在岩石工程中与土、砂、石等填料共同构成不同视粘聚力、不同加筋强度、不同深度的垫层。这些垫层可以根据工程的要求放置于需要的位置，用以加固公路的路基、边坡防护、修建挡土墙等，并可以实现公路沿线的生态恢复功能，达到绿化、美化环境的目的。

高速公路；改扩建加宽路基；土工格室；应用

前言

土工格室采用高强度聚乙烯片材，经超声波焊接等方法连接,展开后呈蜂窝状的三维立体网格结构属于特种土工合成材料。其最大的特点是可以完成岩石工程中常规方法难以处理的多种疑难问题，如桥头跳车、软基沉陷、翻浆、塌方等。具有材质轻，耐磨损，耐老化，耐化学腐蚀，适用温度范围宽，拉伸强度高，刚性、韧性好，抗冲击力强，尺寸相对稳定，运输方便等特点。

目前，区内新建道路比重正在逐年减少，改建、扩建项目不断增加，青银高速改扩建项目首次将土工格室应用在新旧路基衔接中处理新旧路基不均匀沉降以及高填方路基填挖连接段，为青银高速改扩建项目更好更快的竣工通车提供了技术支撑，为完善国家高速公路网络，贯彻落实西部大开发战略部署，完成区内的其他改扩建项目起到了导向作用，为提高宁夏路桥工程股份有限公司技术力量做出了突出贡献。

基本概况

普通土工格室是用HDPE宽带经高频焊接加工制成的一种新型土工合成材料，它利用其三维侧限原理，适用于地基加筋，垫层和表面防护，它为立体结构，通过改变其深度和孔型组合，可获得刚性或半弹性的板块，可以大幅提高软质、松散填充材料的承载能力。

工程中常规处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。减少或延缓地基材料在荷载的压力或震动作用下发生移动的能力，因而工程中对材料的要求必然有许多苛刻的限制，如果不能就近获取所需材料，就需要外购这些材料，购买材料的费用和运输费用占去整个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，甚至可以使用在常规情况下不能使用的材料，从而大幅度减少材料购置费用和运输费用。总之，土工格室具有垫层、加筋、排水、调节应力及变形，提高土体抗渗能力的综合功效。

适用范围

土工格室可广泛应用于修筑铁路、公路、沙漠、沼泽、滩涂、机场的软基处理和边坡防护，也可用于治理山体滑坡、挡土墙修建、桥台跳车，还可以用于城市绿化的植被保护。青银高速公路改扩建项目第4合同段中新旧路基衔接工程中除低填路段外，填方高度小于6m路段基底铺设一层钢钉插接整体式土工格室，填方高度大于6m路段最下一层台阶铺设一层整体式高强土工格室。我区公路工程施工范围内广泛存在软土以及湿陷性黄土，此次在青银改扩建项目第4合同段的应用为其他项目起到了先导作用。

应用操作说明：

一．材料

青银高速公路改扩建第4合同段土工格室产品采用高密度聚乙烯作为原料，经挤出成型片材、焊接而成立体网状结构。高密度聚乙烯HDPE是一种性能比较好的高分子材料，与低密度聚乙烯（LDPE ）相比具有结晶度高、软化点高、模量高和强度高等优点，其低温性能尤为突出，在-60 ℃的寒冷环境中仍能保持其挠曲性。

二．施工工艺

1、布设前准备

1）购进的土工格室材料须有出厂合格证和检测报告，每5000m3 应随机抽样品进行强度指标试验，结果须满足设计要求。青银改扩建第4合同段设计要求土工格室片单位宽度的断裂拉力≧16KN/10cm,格室片间连接处的断裂拉力≧16KN/10cm,连接处连接件抗剪切应力≧16KN/10cm。按施工规范要求，平整并碾压路基至需要的压实度。

2）制造U型钉，U形钉直径≧2.5mm,且必须做镀锌防腐处理。

2、布设及挂网

1）土工格室之间的连接：在土工格室未张拉开之前，用格室连接件将格室连接。

2）将格室张拉，使格室处于张力状态，不容许有松弛感。

3）在铺设土工格室的始端，按照土工格室的尺寸用铁锤将准备好的U型钉打入路基，格室高50mm,网格尺寸40×40cm,U型钉露出部分不高于格室高度。

4）铺设土工格室的宽度按设计要求进行。

5）将连接好的土工格室统一张拉到规定的尺寸，并用U型钉或人工固定，准备填土。土工格室布设后，应立即在其上进行填土，严禁暴晒。

3、填筑

1）将张拉好的土工格室沿张拉方向从格室的横端进行填土，填土时需注意，自卸车严禁在没有填土的土工格室之上行进。填土前检查格室有无破损情况，如有，应立即处理。

2）每层填料虚填厚度不大于30cm，但不宜小于25cm，填料整平后方可进行碾压，填料压实度按93%控制。装载机在填土时，厚度必须高出格室10公分以上，以防损坏格室。

3）恢复路线中桩，根据设计图表和实际地面高程确定路堤填筑边界（为保证路肩压实度，每侧各加宽30—50cm），按相应的松铺系数确定填层厚度打边桩（间距20m，渐变段加密），在边桩上标出层厚并用尼龙绳相连，以控制填筑宽度和层厚。

4、平整碾压

碾压：碾压前检查松铺厚度、平整度及含水量，符合要求后迅速进行碾压。碾压时，应遵循先轻后重，先稳后振，先低后高，先慢后快以及轮迹重叠等原则，由两边向中间纵向进退式进行，横向接头一般重叠1/3轮迹，前后相邻区段应纵向重叠1.0～1.5m。做到无漏压、无欠压、无死角。

5、检查验收

按照设计要求检查检查填料厚度、平整度以及填筑边界。

三．工法特点

1、该工法适用范围广、施工方法简单、原材料广泛、质量容易控制、可操作性强。

2、材质轻，耐磨损，耐老化，耐化学腐蚀，适用温度范围宽，拉伸强度高，刚性、韧性好，抗冲击力强，尺寸相对稳定，运输方便。

3、在施工中连接简单易行，施工方法简单，从而简化了施工工序，提高了施工速度；并可以反复多次使用。

四．施工提醒：

1、铺设施工过程中格室的张拉是关键，要确保格室处于张力状态，不可有松弛现象。

2、确定填筑压实质量达到规范要求。

3、如果是软基地质，确保有排水设施。

结束语

随着我区公路建设领域的快速发展，采用土工格室处理软土、湿陷性黄土地基的施工技术，将会在全区得到更广泛的应用。在一定的条件下，土工格室处理软土、湿陷性黄土地基劳动强度、施工进度、处理后的地基技术性状等方面较之于常规浅层地基处理方法有优越之处, 省时、省力、且能大大降低工程造价。通过其它类似项目及本项目的实践证明，利用土工格室处理软土、湿陷性黄土地基，控制好施工质量，以此来解决软基差异沉降而产生的地基承载力降低的问题，将是一个科学、高效、节约、环保、可行的施工技术方案。

[1]顾良军.土工格室结构层工程形状试验研究.长安大学硕士论文.2004

[2]《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008

[3]陈健侠等.土工合成材料在工程中的应用.国外公路.2000（2），36-40

[4]赵明华等.土工格室+碎石垫层结构体的稳定性分析.湖南大学学报（自然科学版）.2003（2），68-72

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1007-6344（2017）03-0041-01