李广伟
(中铁十四局集团第二工程有限公司,山东 泰安271000)
本文所述工程为某高速公路改建工程中的重要路段之一,全长约4km,地势相对平坦。原有道路为双向6 车道,单幅路面宽度为12m,经过扩建,单幅路面宽度达到18m。在开展路基加宽施工的过程中,主要采用的技术为塑料土工格栅+底层土工格棚+上层土工格栅。
在开展公路路基加宽施工的过程中,弹性模量会直接影响土工格栅加筋优化质量,只有土工格栅具有最合理弹性模量,其才能将新老路基沉降量有效地控制在最小范围内。本文对5 个 弹 性 模 量 参 考 进 行 了 测 试:0.1GPa、0.5GPa、1GPa、1.5GPa 和2GPa,在这5 个弹性模量下,分别对路基的最大沉降量进行了测试,旨在确定路基改造过程中最佳的弹性模量。路基加宽沉降量和土工格栅弹性模量变化关系如表1所示。
表1 土工格栅弹性模量与加宽路基沉降量关系表
通过分析表1 中的数据可以得知,当土工格栅弹性模量介于0.5~1GPa,新老路基最大沉降量在0.095~0.062m 变化,且呈现出正比例关系[1];而弹性模量从1GPa 增加到2GPa,路基最大沉降量几乎没有发生变化,由此可见,最佳弹性模量为1GPa。经过总结发现,弹性模量过小将几乎不能满足路基沉降量的实际需求,而弹性模量过大不仅不能减少路基沉降,还会浪费更多的土工材料,大大增加了施工成本。
横坡比与路基施工安全和路基施工质量之间具有十分紧密的联系,控制横坡比处于合理范围内可以极大程度地提升路基强度和稳定性[2],因此,采取有效的措施控制横坡比值是十分有必要的。横坡比与土工格栅弹性模量之间的关系如表2所示,通过对其进行分析发现,若土工格栅弹性模量从0.5GPa增加到1GPa,则横坡比会有一定程度的降低。由此可得,土工格栅最佳弹性模量为1GPa。
表2 土工格栅弹性模量与横坡比关系表
土工格栅加筋施工技术的施工准备主要有以下内容:
1)在开展正式施工之前,必须做好相应的测量和放样工作。复核加宽路段路基横断面的远处地表高程,保证其和设计图纸中的数据不存在明显的差异;反之,一旦差异超出标准范围,则需要路基施工监理工程师立即对其进行复测,保证地表的高程符合实际路基加宽的施工要求。
2)充分、彻底地平整场地,为后续的施工打好基础。在实际开展公路路基加宽施工的过程中,应结合项目的实际情况,将土工格栅加筋技术合理应用在施工中,进一步提高路基扩建质量,这不仅能有效节省项目工程成本,对于延长公路的使用寿命也具有积极的意义。
根据施工的设计方案,确定土工格栅中加筋网孔的尺寸与截面,保证加筋土工格栅的铺设可以满足实际施工要求。通常来说,加筋土工格栅的铺设工作采用人工铺设的方式。在铺设加筋土工格栅的过程中,施工人员应全面结合具体的地形、地质情况,严格按照由坡脚向基床表层以下的顺序开展铺设,同时还需要严格控制土工格栅的铺设间距,具体约为0.6m。如果对新建单线路基填高超过4m 的地段开展加筋土工格栅铺设,通常需要控制土工格栅的铺设间距约为1.2m,同样按照坡脚向基床表层以下的顺序进行铺设。在开展路基加宽施工的过程中,如果施工地段的地势较为平缓,那么在铺设加筋土工格栅之前,必须彻底地、充分地对施工地段的地表进行清理,并综合考虑项目工程的实际规模和加宽的方向,选择最适宜的方法开展垫层和土工格栅的铺设。
在应用土工格栅加筋技术对地层进行铺设的过程中,首先应合理设计土工格栅拟定的铺设位置,明确地标示出铺设土工格栅范围。在开展底层路基加宽施工的过程中,必须保证土工格栅足够平整和顺直,同时,保证土工格栅两侧的宽度与路基的宽度一致。在连接底层土工格栅的过程中,可以应用缝接法进行连接,应用到的材料为高强的聚丙烯。除此之外,搭接法也是应用较为频繁的一种连接方法,使用“U”形钉对格栅进行固定,避免土工格栅出现扭曲的现象,严格控制搭接宽度必须>20m,进一步保证搭接质量。完成土工格栅的铺设后,按照“先两边,后中间”原则进行土方滚填[3],并且将填料卸在土面上,然后应用压路机等设备进行碾压,保证填料碾压可以符合具体的土方压实要求。
上层土工格栅铺设是公路路基加宽施工过程中最为重要和关键的工作。在实际铺设过程中,施工人员必须严格控制上层土工格栅的铺设宽度,保证上层土工格栅的宽度可以和填土层顶宽一致[4]。在填筑土方的过程中,必须严格按相应的标准和要求进行,施工人员应该注意,严格控制土方填筑厚度,保证上层土工格栅的铺设可以满足实际路基加宽施工的要求。
为避免因土工格栅的施工质量不达标而影响整个项目工程的施工质量,土工格栅铺设以及土方填筑施工完成后,必须严格按相应的标准和要求对土工格栅的施工质量进行检查和验收(具体验收标准如表3 所示)[5],保证土工格栅的施工质量符合具体的设计标准要求,进而保证整个公路路基加宽的施工质量能够得到提升。
表3 土工格栅施工质量验收标准
综上所述,土工格栅加筋技术是公路路基加宽施工过程中应用频率较大的一项技术,其可以很好地解决新老路基结构不相容问题。在实际施工过程中,向土层中施加一定强度的外界作用力,防止路基出现严重的沉降对整个公路加宽项目的质量产生影响。土工格栅加筋技术的原理和施工流程并不复杂,但需要施工管理人员具有足够的规范施工的意识,严格按设计方案选择施工材料,并且在每一个施工环节的开展过程中都要严格执行标准和规范,才能有效地提升公路路基加宽质量,为人们提供更好的出行服务。