高速公路路基加宽土工格栅加筋施工技术

杨小波

(贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550000)

1 路基加宽土工格栅加筋施工技术

1.1 路基加宽概念

由于多年的通车以及风吹日晒，路基便会出现沉降现象。在对路基实施加宽时，由于新旧路基的沉降程度不同，便会出现裂缝现象，进而对公路会造成一定程度的损坏。因此，在对路基进行加宽时，必须提高其相关的施工技术，优化施工设计方案，进而确保高速公路的施工质量符合标准。

1.2 土工格栅的作用机理

土工格栅是一种土工合成材料，它有许多种不同的分类标准，按照加工方式进行分类，土工格栅主要分为两种类型，分别是单向土工格栅和双向土工格栅。按照施工材质的不同，土工格栅可分为塑料土工格栅与玻璃纤维土工格栅。

土工格栅又是一种柔性材料，它可以承受很大的拉力。由于土体很容易发生变形现象，在土体中设置土工格栅，可以很好的将拉力传递到钢筋上，进而减少土体变形现象的产生。同时，土工格栅与土体结合后具有较强的黏结力，此种粘合力可以有效的解决路面沉降、断裂和塌陷的问题。

1.3 土工格栅加筋技术在高速公路路基施工中的应用

其一，由于新旧路基的沉降程度不同，利用土工格栅加筋技术可降低其沉降程度，从而有助于提高高速公路路基方面的稳定性，也有助于提高公路施工工程的质量。

其二，由于土工格栅是一种柔性材料，可以承受很大的拉力。因此，在路基沉降造成的土体变形现象中，土工格栅可在土体的变形区域进行设置，充分发挥其拉力作用。

其三，由于土工格栅与土体结合后，两者之间所产生的黏结力，其力度十分的强劲，在对于降低道路裂纹现象的产生中具有一定的效用。

1.4 路基加宽的施工方案

在进行路基加宽时，它的主要施工方案包括施工准备、基底处理、路基加宽、补强措施四个方面。其中，路基加宽补偿措施又分为铺设沉积物和冲击夯实两方面。在铺设沉淀物时，由于新铺设的路基和已经铺设的路基之间由于沉降程度的不同会产生一定的高度差。由此，土工格栅的设置可根据路填土高度来确定。在实施路基加宽时，填土高度一般在1.5～10 m之间，土工格栅在路基的顶部和底部共设置三层；当填土高度大于10 m时，则需要另在顶部设置三层，中部设置三层。同时，土工格栅设置的宽度可根据加宽宽度来进行，一般来说，土工格栅优先选择双向土工格栅。

另外，由于路基本身的压实度和路基的沉降有关，而冲击夯实则是将路基沉降和压实度合为一体，使二者都达到降低值的最小化，进而达到减小裂缝产生的目的。此外，冲击压实可以补强路基，进而在一定程度上可于提高加宽路基的压实度。

2 高速公路路基加宽土工格栅技术参数

随着时代地发展，科技的不断的进步，公路作为地面上连接地区与地区之间的通道，高速公路的建立与扩建是必不可少的。这其中主要常见的还是对于高速公路方面的拓宽需求。因此，对于高速公路的修建方面不仅要掌握其修建技术，更要增强高速公路路基的加宽的施工力技术与施工成效。只有达到这两方面的技术能力要求，才能确保高速公路修建的总体质量总体成效。

高速公路路基加宽与土工格栅技术的技术参数主要有两个方面，其一是怎么样创建模型，其二是横坡比。在模型的建立中，土层的计算参数需要根据规定的土层技术表来进行建立。由此，便需要考虑地基与土层的关系。建设原有路基面是双向四车道，在路基加宽时，改用为双向八车道，这就需要选用半结构模型，并且根据土层计算参数表来决定具体的参数。在横坡比方面，一般考虑横坡比对路面的影响。新老路基的横坡比较大时，路面就会产生裂缝现象，进而对往来的车辆安全会造成一定的安全隐患。因此，我们在进行公路路基加宽土工格栅时要注意对横坡比进行适当的调整，由此可以起到在一定程度上减小横坡比对的公路路基加宽方面的影响。

3 土工格栅加筋的效果分析

3.1 弹性模量的影响

新老路的沉降问题受到土工格栅的弹性模量的影响，一般来说，弹性模量有四个选值，分别是0.1、0.5、1、2 GPa。路基表面最大沉降量与格栅模量的关系是确定的折线图，当拉伸模量为0.5时，新路基的最大沉降量时-0.10，当拉伸模量是1.0时，新路基最大沉降量是-0.06～0.07中间，当拉伸模量变化到2.0时，新路面的最大沉降量有所升高，但是不超过-0.05。横坡比与土工格栅的弹性模量也是固定的取值。由上述两个固定的表可知，土工格栅的弹性模量从0.5 GPa增大到1 GPa时，最大沉降量由10.3 cm减小到了6.8 cm，横坡比由6‰降到了3‰。随着弹性模量的增加，开始时加筋效果有明显的提高，但是随着土工格栅弹性模量的不断增大，加筋的效果提升的就不那么明显了。因此，新路基各项指标达到最佳效果时，土工格栅的弹性模量应为1 GPa。

3.2 加筋层数的影响

在确定了土工格栅的弹性模量时，最佳应为1 GPa，加筋层数由两层加到四层路基表面的沉降与格栅层数也由固定的图表来表示，加筋两层时，在距老路中心20 m时，路基的表面沉降可达到-0.07 m，加筋层数增加到三层时，同样在距老路中心20 m处，路基表面的沉降达到了-0.05 m，而当加筋层数达到了四层时，在20 m距中心距离处，路基表面的沉降距离上升到-0.04 m。根据上述两个表，基本可以得出结论，当加筋的层数由二层增加到了三层时，路基表面的沉降量由6.5～4.5 cm，横坡比也相应的从千分之3.3减少到千分之2.3，加筋的效果得到显著的变化，但是加筋层数增加到四层时，加筋的效果则不再进行变化。因此得出结论，最佳的加筋层数应为三层。

3.3 长度的影响

当土工格栅的弹性模量达到1.0 GPa，加筋的层数达到三层时，土工格栅的长度变化也会依次分为三个档次，分别是8 m全铺，6 m和4 m半铺。根据横坡比与土工格栅长度、路基表面沉降量与土工格栅长度的关系，可得出：土工格栅在8 m全铺时，沉降量的最大值为4.6，6 m时，最大值为5.7和4.5 m铺时，路基表面的沉降量为7.2 m。由此可见，一般情况下选择格栅全铺的方法，是最佳的铺设方法。

4 路基加宽土工格栅加筋的施工流程

4.1 准备阶段

在进行高速公路路基加宽土工格栅之前，需要全面的了解该高速公路的基本情况，比如建成时间，岩土类型，所在地区的地质环境与气候情况等。除此之外，还需要了解高速公路的路基所存在的实际问题，尤其是已经出现的问题，比如发生过坍塌事故等。另外，实地的勘察工作也是必不可少的，比如，高速公路路基的软土地基位置，只有通过实地勘测才能寻找出来。充分的掌握公路的基本情况，了解新旧地基的地质条件，初步确定施工材料问题，都可以为路基加宽土工格栅设计方案提供相应的参考依据。

4.2 施工阶段

正式开始施工的第一个步骤就是放样，要精确的找出路基的破线在保证设计宽度的前提下，左右在增加0.5 m，加土并进行压实，如遇不平整的地方，还需要进行人工压实。

第二步是进行格栅的铺设，在铺设的过程中，需注意格栅的各个方向的受力是否相同，但是其中横向的搭接长度和纵向的搭接长度是不同的，一般来说，纵向的搭接长度必须控制在15～20 cm之内，横向的搭接长度则需要控制在10 cm之内。同时，搭接的位置需要用塑料带进行绑扎，并且利用U型钉将其固定在地面上。在搭接完成后，要及时的对已铺设的土工格栅进行土料的回填。

第三步是填料的摊铺和压实。在完成格栅的铺设之后，最重要的是要保证道路的平整性，一旦出现路面不平整，工程就毁于一旦，因此为了避免出现路面不平整的问题，就必须要遵循平整性原则。道路在进行填充时，极易产生道路不平，甚至出现纵向倾斜的现象。因此，解决此类问题的方式是在铺筑层进行挂线，用铁钉固定之后，再进行填料的摊铺与压实。

第四步是排水措施的修建。公路的排水措施很重要，尤其是在夏季雨水充沛的时期，如若雨水的排水不及时就够构成路面积水现象，进而会对道路交通构成阻碍与安全隐患。因此，土工格栅技术需要做好路基的排水工作，在土体内设置滤水，排水措施，提高路基的排水成效。

5 结 语

在高速公路规模不断发展的需求下，高速公路路基的加宽土工格栅技术也在实际中不断的应用了起来，在土工格栅加筋技术中，首先需要明确土工格栅加筋的作用机理，了解土工格栅加筋技术的参数，再具体的参照公路的真实情况来进行路基加宽步骤，才能最大程度的实现高速公路路基加宽工程的实际效用。