土工格栅技术在高速公路路基施工中的应用

土工格栅技术在高速公路路基施工中的应用

河南省民权县公路管理局河南商丘476800

摘要:路基是高速公路工程建设的重要组成部分,也是工程质量控制的关键部位。作为施工单位和施工人员,在工程建设中,应该充分认识路基工程的重要作用,结合项目工程建设具体情况,采取有效的技术措施,加强施工全过程质量控制,有效保障路基工程建设质量和效益。土工格栅是重要的施工技术措施,其优势和特点比较明显,满足施工建设需要,应用也越来受到重视与关注。

关键词:土工格栅;高速公路;路基施工;应用;分析

1导言

土工格栅由于它本身具有的特点被广泛应用于路基补强,路面补强。在路基施工中使粒状填料与网格互相锁合在一起,形成稳定的平面,防止填料下陷,并可将垂直载苛分散,在地理条件恶劣地区可采用多层补强,同时可承受一定冲击载荷;也能承受较大的交变载荷。在张承高速公路施工中,为了防止半填半挖段路基产生不均匀沉降加设了土工格栅,加设土工格栅的目的和效果具体分析如下。

2土工格栅技术的特点

作为公路工程建设的重要技术措施,土工格栅技术拥有强度高、伸长率低、模量高、重量轻、耐腐蚀、耐高温、寿命长等优势和特点。因而满足高速公路路基施工需要,在工程建设中的应用也越来越受到重视与关注。同时,在公路工程建设中,为促进土工格栅技术更为有效地发挥作用,遵循工艺流程,把握施工技术要点是十分必要的。

3土工格栅技术在高速公路路基施工中的应用策略

3.1路基处理

为保证高速公路路基稳定可靠,防止出现不均匀沉降或开裂现象,在应用土工格栅技术施工前,加强路基处理是必要的。要重视路基坡度控制,如果是地基条件好的高填方路堤,或者是地面横坡陡于1:2.5且边坡高度大于8m的填方路堤,应该在路基地面铺设好土工格栅。而在纵横向填挖交界处,如果地面横坡陡于1.5,必须开挖错台,并做成内倾2%~4%的横坡。当原地面横坡陡于1:2.5且边坡高度大于8m时,需要选用级配好的沙类土填筑填挖交界处,使之形成过渡区,为后续施工创造便利。在做好这些处理工作之后,还要在路面底部铺设2层土工格栅,格栅深入挖方路段不得少于4m。

3.2土工格栅铺设

路基处理任务完成后,接下来按要求进行土工格栅铺设施工。重视土工格栅原材料质量检测,确保质量合格,满足施工规范要求。存放和铺筑土工格栅时,应防止长时间曝晒,避免性能下降。土工格栅垂直于高速公路路基线路方向铺设,加强搭接部位处理,确保搭接部位质量合格,连接牢固,防止出现松动现象。搭接长度通常不得小于20cm,且搭接部位强度不得低于材料的设计抗拉强度。土工格栅质量必须满足施工规范要求,符合设计图纸要求,抗拉强度≥100kN/m。施工过程中要保持连续性,不得出现扭曲、褶皱、重叠等现象,并绷紧格栅使其受力,由施工人员拉紧,保证土工格栅平整、均匀,紧贴下承面,使其有效满足施工需要。铺设完成后用钢钉将土工格栅固定,保证结构稳固可靠。

3.3填土

土工格栅铺设完成后,接下来进行填土施工。填土施工应坚持“先两边、后中间”原则,两边填土对称进行,完成后再进行中间部位填土,不得先进行中间部位填土施工。用车辆将填料运往施工现场,将其卸载于已摊铺完成的路面,卸土高度应该控制在1m以内。车辆、施工机械设备不得在土工格栅上面行走,而是沿路堤方向行驶,从而避免对土工格栅造成破坏。重视填料粒径控制,通常填料最大粒径应该控制在6cm以内,不得大于6cm。

3.4翻卷格栅

第一层填土达到预定厚度时,利用碾压设备开展碾压施工。要保证碾压到位,使其达到设计密实度。然后将土工格栅翻卷回包2m,将其绑扎于上一层土工格栅。采用人工方式进行修整锚固,保证结构稳固可靠,避免出现松动现象。要在翻卷端外层培土1m,实现对土工格栅的有效保护,避免人工破坏现象发生,让土工格栅更好发挥作用,促进高速公路路基施工质量提升。施工任务完成,且土工格栅质量合格后,再遵循同样流程进行其它各层土工格栅施工。直至所有土工格栅施工任务完成且质量合格,再进行上部路堤填筑。

3.5需要注意的问题

正式开展土工格栅施工前,为提高路基工程建设质量,应该组织施工人员加强技术规范标准学习,熟悉相关规范标准和设计图纸要求。铺设土工格栅前,应确保路基平整,清除表面的碎石、垃圾和杂物。严格控制路堤填料最大粒径,不得大于6cm。重视路基压实度控制,确保纵坡、横坡、宽度、高度等各项指标合格。重视施工图纸设计,严格按图纸要求开展土工格栅设计和铺设施工,施工前组织施工人员进行技术交底,并加强管理培训,提高他们的质量控制意识,严格按要求施工。铺设土工格栅时,采用人工方式拉紧,确保平整、均匀,紧贴下承层,使其有效满足施工规范要求。加强施工现场管理,重视质量控制,对存在的质量缺陷及时修复和处理,促进土工格栅施工取得更好效果。

4应用效果分析

4.1减缓反射裂缝

反射裂缝是由于路基、基层收缩或不均匀沉降的较大位移引起其上方沥青加铺层内出现应力集中所造成的,它包括因温度和湿度变化而产生的水平位移,以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。前者导致接缝或裂缝上方的沥青加铺层内出现较集中的拉应力;后者则使接缝上方的沥青加铺层经受较大的弯拉应力和剪切应力。由于土工格栅的模量很大,达到67GPa,作为刚度大的硬夹层应用在路基或沥青罩面层中,其作用是抑制应力,释放应变,同时作为路基加筋材料,提高加铺层结构的抗拉和抗剪能力,从而达到减少裂缝的目的。实践表明,一条改变了方向的水平裂缝的对应裂缝能量可从其起点移动0.6m,1.5m以上宽度的加筋材料有助于确保能量在裂缝2侧完全消散。

4.2抗疲劳开裂

在路基或旧沥青混凝土路面上进行沥青罩面,路基或沥青加铺层将与路基或旧沥青混凝土路面一起承载。未铺设土工格栅路基,除了会出现反射裂缝,同时还会因为荷载的长期作用而出现疲劳开裂。我们对路基加设了土工格栅部位受荷情况做受力分析:当受到荷载作用时,路表将发生弯沉,在直接与车轮接触的沥青罩面层受到压力,在轮载边缘以外的区域,面层受到拉力作用,由于两处受力区域所受力性质不同,因此在两块受力区域的交界处即力的突变处容易发生破坏。在长期荷载的作用下,发生疲劳开裂。在路基中加设土工格栅,能够将上述的压应力与拉应力分散,在2块受力区域之间形成缓冲带,在这里应力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对路基的破坏。保证了路基不会发生过渡变形。

5结论

土工格栅技术满足高速公路路基施工需要,将其用于工程施工,不仅有利于顺利完成路基工程建设任务,还能减缓反射开裂,提高路基抗疲劳能力,保证路基的稳定性与可靠性,也为车辆安全顺利通行提供保障。因此,施工单位应该重视土工格栅技术应用,结合工程实例将其有效用于工程建设。并把握施工技术要点,加强施工全过程质量控制,促进高速公路路基工程建设取得更好效果。

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