土工格網在老路改造試驗段中的應用

土工格網在老路改造試驗段中的應用

摘　要　本文針對老路改造中新建路基出現不均勻沉降問題而引起的縱、橫向裂縫等病害及新老路基結合部位的處理進行分析研究，并通過老路改造試驗段中的應用實例，提出了采用土工格網處理新老路基結合部的方法。

關鍵詞　老路改造　土工格網　路基沉降

1　安平公路概況

　　 安康至平利二級公路改建工程全長60.268公里，起于平利縣繅絲廠門口，止于安康市酒廠門口。原有道路為三級路，沿路有許多暗彎，技術等級低，已不能適應交通量的發展需求。

2　新老路基結合部位病害原因分析

　　在新老路基結合部，路基和路面結構層厚度、強度不一，一側為新建路基，一側為原有老路基，質量和地基沉降存在差異，為道路開裂留下隱患；新老路基結合部位沉降量不一，必然會產生一定的沉降差異，特別是新填路基沉降量較大，而老路基已完成大部分的工后沉降，這樣不可避免地在新老路基結合部產生一個沉降差值突變點，成為道路產生裂縫的主要原因;新老路基結合部位工藝較復雜，施工難度較大，往往在此易產生人為的質量問題，如密實度達不到設計標準等，也是產生裂縫的原因之一。

3　新老路基結合部處理的主要內容

　　針對道路拓寬在施工和技術上的關鍵性問題，必須保證對新填土的壓實質量；必須保證新填土與壓實老路基土之間緊密結合。這兩個問題解決好，就可以保證新老路基結合部道路的使用品質。

3?1　試驗路段的確定
　　根據安平改建工程的設計資料和沿線的地質情況，選擇填土高度6～8m的k42＋023～k42＋109、k44＋290～k44＋376兩段。k42＋023～k42＋109段用土工格網處理，k44＋290～k44＋376填筑普通材料，并且在里程k44＋320與k42＋072.2分別設置了1號與2號沉降管，進行沉降觀測，用以比較土工格網的處理效果。

3.2　施工前的準備
　　清除腐殖土等不適宜土層至少30cm，將老路基按設計要求挖臺階，檢查密實度，如不符合要求，則用手扶式壓路機壓實，使其壓實度達90％以上；若原有路肩質量較差、達不到設計要求，要將路肩翻曬后再碾壓，以滿足質量要求。

3.3　土的工程性質
　　本地區土中含有云母的千枚巖、板巖碎屑，有脹縮性，可能造成其上的構筑物開裂與下沉。因此路幅內土基含水量的不均勻變化將引起不均勻的脹縮，導致公路路基產生幅度很大的橫向及縱向波浪狀變形，造成路面變形或開裂。

3.4　土工格網的施工
　　(1)土工格網沿線路的橫向鋪設，如圖1所示。將成捆土工格網自老路堤往新路堤方向展開，按設計長度截斷，施工時應保證格網鋪向與線路走向垂直。
　　(2)先將鋪設在老路堤上的端部錨牢，然后展開至擋墻上，用帶排鉤橫梁將土工格網張拉緊，使之產生2％～4％的伸長。U形錨釘的間距不大于1m，其長度大于25cm，相鄰兩幅土工格網的搭接長度不小于20cm，并用尼龍繩呈之字形穿綁，使之成為一體。土工格網覆蓋至每層擋墻的全寬。
　　(3)土工格網在試驗路段中共鋪設了10層。一至三層的土工格網的間距為50cm，四至八層的土工格網的間距為90cm，八至十層的土工格網為30cm。由于填土6～8m不等，且填土較高，所以采用滿鋪。土工格網的鋪設長度4～9m不等。

4　施工質量的控制

　　(1) 當土工格網攤鋪在碎石層上時，應先在碎石層上撒鋪2cm厚的粗砂，以免土工格網直接與碎石接觸而被破壞。
　　(2)運料車應避免在已攤鋪并張緊定位好的土工格網上直接碾壓，以免對土工格網產生推移或破壞，從而影響施工質量。鋪設土工格網的關鍵是保證連續性，避免產生扭曲、褶皺、重疊，要特別注意避免過量拉伸，以防止超過其抗拉強度和變形極限而發生破壞和撕裂。
　　(3)每層填土厚度不大于30cm，路床范圍內壓實度≥93％，其他部位≥90％。

5　沉降管的設置與觀測

　　路基填料回填前埋置沉降管，即在里程k44＋320與k42＋072.2處分別設置了1號與2號沉降管，通過沉降觀測，可以及時掌握路基沉降的變化情況。前23天的實測數據整理如圖2、圖3，由圖可見：圖2中前23天的沉降量為3.2mm，圖3中前23天的沉降量為2?5mm。土工格網處治段比沒有處治段沉降量要小，說明土工格網在減少沉降方面起了一定作用，用土工格網處理新老路基結合部，可以減少新老路基的不均勻沉降。

6　土工格網的作用機理

　　土工格網為柔性材料，它只能承受較大的拉應力。將其布置在土體的拉伸變形區，土的拉應力傳給土工格網，使筋材成為抗拉構件。當加筋土受荷載作用時，土工格網與土體間咬合鑲嵌的摩擦阻力制約了土體的側向變形，土工格網與土體之間具有較高的粘結作用，并與土體產生相互嵌固作用的效應，顯示出更好的抗拉性能。高抗拉性使筋土強度遠遠高于無筋土，極大地提高了路基土承受剪應力的能力，一定程度上改善了正常路堤橫斷面上的沉降狀況，使得橫斷面上的沉降趨于均勻，因此能減小新老路基結合部的差異沉降，防止新老路基結合部位路面出現縱、橫向裂縫。

7　結束語

　　本處理段在路基全寬度內滿鋪土工格網，處理后可以加強新老路基的結合強度，減小不均勻沉降，與其他工程措施相比較，經濟效益較好，為道路改、拓建提供設計、施工依據。

參考文獻

〔1〕嵇如龍，張永宏，宋吉錄.軟土地基上路基拓寬處理技術研究
〔2〕李晨明.高速公路改擴建中路基拓寬的處理問題
〔3〕陳健俠，李杜教，龔志達，王曉紅.土工合成材料在工程中的應用
 

作者：馮戰 高燕希 

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