為迎合現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求,緩解交通運(yùn)輸行業(yè)的壓力,早期建成的高速公路已難以有效的承擔(dān)起繁重的交通運(yùn)輸量,這也是當(dāng)下我國(guó)很多地區(qū)高速公路路面擴(kuò)寬與改建的主要原因。為提升高速公路等級(jí),以初有公路為基礎(chǔ),加寬擴(kuò)建路基是一種便捷、高效、經(jīng)濟(jì)的方法,而在路基擴(kuò)寬的過(guò)程中,合理使用土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)對(duì)提升擴(kuò)寬施工質(zhì)量具有很大現(xiàn)實(shí)意義。
1 土工格柵和土體之間相互作用機(jī)理
土工格柵具有類型繁多、連貫性優(yōu)良、自重輕盈、抗拉強(qiáng)度大、成本較低廉、耐磨性好、抗老化等諸多優(yōu)勢(shì),是最近幾年中新開(kāi)發(fā)的一種高強(qiáng)度土工合成材料。既往有試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)[1],土工格柵的設(shè)計(jì)使用年限能達(dá)到120年,是一種性能優(yōu)良的工程材料?,F(xiàn)階段,業(yè)內(nèi)人員普遍認(rèn)為土體與土工格柵兩者存在如下幾種作用機(jī)制:①兩者表層會(huì)形成一定摩擦作用;②結(jié)合點(diǎn)與土工格柵肋條間形成的被動(dòng)抗阻作用;③在網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)的支撐下,土工格柵網(wǎng)格上下層的填料能相互作用,進(jìn)而發(fā)揮鎖定土體的功效。
2 工程案例
公路為甲市到乙縣一段,在2008年底就已完工并投運(yùn),本地經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)交通提出的要求相應(yīng)增加,導(dǎo)致公路逐漸步入到超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)中,故而對(duì)該區(qū)段公路進(jìn)行擴(kuò)建改造是本地政府機(jī)關(guān)與人們期待所屬。已知甲市到乙縣段的公路擴(kuò)建工程全長(zhǎng)為156.0㎞,且會(huì)將最初的雙向四車道拓展為雙向八車道。工程現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn),地面以下的土層依次為粉土(厚度為4.4m)、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土(厚度為5.8m)、粉質(zhì)黏土(厚度為11.2m)。
3 土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
3.1 加強(qiáng)新舊路基間變形問(wèn)題的調(diào)控
新舊路基間的沉降是公路路基加寬施工期間主要的控制標(biāo)準(zhǔn)之一,因?yàn)楸緮U(kuò)建工程中舊路基的沉降固結(jié)時(shí)間漫長(zhǎng),經(jīng)加寬施工處理后其自體沉降現(xiàn)象不顯著,而新路基竣工后沉降較顯著,進(jìn)而延伸出新舊路基間沉降差的問(wèn)題,尤其是在軟弱地基施工期間,以上現(xiàn)象會(huì)更為顯著。
3.2 設(shè)定土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)參數(shù)
土工格柵彈性模量對(duì)新老路基沉降程度形成的影響是極為明顯的。為明確土工格柵的加固效果,可通過(guò)分析其彈性模量進(jìn)行。在數(shù)值模擬軟件的協(xié)助下,分別選擇0. 1、 0.5、1.0、2.0GPa計(jì)算,進(jìn)而獲得路基表層沉降的最大值,圖1是土工格柵彈性模量的關(guān)系圖[2]。對(duì)圖1圖像走勢(shì)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)土工格柵的彈性模量從0.5GPa上升到1 GPa時(shí),路基的地沉降量最大值由10.2m降到6.7m,降低率達(dá)到了34.3%,在以上過(guò)程中,橫坡比也出現(xiàn)降低,降到3.3%。故而依據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,立足于工程擴(kuò)建過(guò)程的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平,獲得土工格柵最佳彈性模量對(duì)應(yīng)值為1 GPa,在該數(shù)值下能保證擴(kuò)建后的路基各項(xiàng)指標(biāo)均處于最優(yōu)水平。
3 施工技術(shù)時(shí)間
(1)施工過(guò)程
為保證整個(gè)施工過(guò)程有序推進(jìn),則做好施工前期準(zhǔn)備工作具有很大現(xiàn)實(shí)意義,在公路路基改建前期,一定要對(duì)初有路基整體調(diào)研,進(jìn)而有針對(duì)性的擬定施工方案。筆者認(rèn)為在制定施工方案期間,一定要以現(xiàn)有信息、數(shù)據(jù)等為支撐,進(jìn)而從根本上保證施工方案的合理性,促進(jìn)路基擴(kuò)建施工作業(yè)順利推進(jìn)。針對(duì)初有路基存在的斷裂帶、塌陷等問(wèn)題全面勘查,分析成因并予以相應(yīng)的解除措施。施工前期全面掌握舊路基所在的軟弱土層地質(zhì)狀況,盡量規(guī)避不良的地層條件,以防對(duì)工程質(zhì)量、施工進(jìn)度等形成負(fù)面影響。
(2)土工格柵鋪設(shè)與攤鋪碾壓處理
在挖掘基床前期,一定要對(duì)砂墊層做出有效處理,在碾壓質(zhì)量得到保障以后,方可敷設(shè)土工格柵。土工格柵施工期間,加筋處理是最關(guān)鍵的內(nèi)容,在該項(xiàng)工序運(yùn)行期間,一定要維持鋼筋在不同方向受力的勻稱性,縱向搭接長(zhǎng)度與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相符合,通常在10cm以內(nèi)。鋼筋搭接位置應(yīng)盡量保證其密封性,同時(shí)使用U型釘固定土工格柵。在以上施工項(xiàng)目整體完成后,才可以填充土料。為進(jìn)一步保證填筑施工質(zhì)量,筆者認(rèn)為在滿足線管規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及要求的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量減少或規(guī)避出現(xiàn)傾斜狀況,為次可以應(yīng)用掛線填筑法進(jìn)行,使用鐵釘對(duì)鋪筑完
成后的土工格柵進(jìn)行加固處理。在格柵敷設(shè)操作結(jié)束后,應(yīng)由起始點(diǎn)朝向前端進(jìn)行碾壓出來(lái),針對(duì)中層面的鋪筑工作,則建議采用機(jī)械化方式進(jìn)行。在碾壓施工期間,需保證筋材間施工流程緊密結(jié)合,不可有縫隙出現(xiàn),減少對(duì)施工質(zhì)量形成的負(fù)面影響,針對(duì)沒(méi)有進(jìn)行碾壓施工的區(qū)段,杜絕出現(xiàn)行人和車輛通行的情況,以有效規(guī)避錯(cuò)位斷裂等質(zhì)量問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程,交通壓力繁重化,這在無(wú)形中給公路工程施工增加很多壓力,原有的公路項(xiàng)目已難以滿足現(xiàn)代群體的出行需求,對(duì)其做出改建勢(shì)在必行。將土工格柵加筋優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用于公路路基加寬施工進(jìn)程中,通常能取得優(yōu)良效果,值得施工單位借鑒該項(xiàng)技術(shù)。而針對(duì)施工期間出現(xiàn)的各種問(wèn)題,一定要立足于工程實(shí)況予以解除,以最大限度地保證工程建設(shè)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1] 陽(yáng)威,楊宗敏.山區(qū)高速公路路基差異沉降特性與控制措施研究[J].城市道橋與防洪,2018,(10):169-171,21.
[2] 汪益敏,閆岑,于恒,等.靜載作用下土工格柵加筋拓寬路堤土中應(yīng)力特征試驗(yàn)研究[J].巖土力學(xué),2018,39(S1):311-317.