土工格栅在高速公路路基施工中的应用

土工格栅在高速公路路基施工中的应用

王坤 王者一

河南省第一公路工程有限公司，郑州 450000

摘要：为研究土工格栅在高速公路路基施工中的应用，本文依托实际工程，试验路段采用三种不同土工格栅铺设间距、四种不同土工格栅铺设位置以及三种不同填土高度进行试验，通过试验检测其性能并分析结果，探讨土工格栅在高速公路路基施工中的应用，对推动我国高速公路事业发展具有重要意义。

关键词：土工格栅;高速公路路基;铺设位置;

随着我国高速公路事业的快速发展，人们对道路施工质量要求越来越高。一部分高速公路路基由于强度较低，易产生不均匀沉降等病害。使用土工格栅可以有效增加路基强度，提升路基承载力，减少高速公路不均匀沉降的产生。本文从土工格栅的施工工艺角度，依托实际工程，试验路段采用三种不同土工格栅铺设间距、四种不同土工格栅铺设位置以及三种不同填土高度进行试验，通过试验检测其性能并分析结果，探讨土工格栅在高速公路路基施工中的应用，对推动我国高速公路事业发展具有重要意义。

1 土工格栅施工工艺

1.1 选择土工格栅材料

高速公路在路基施工过程中采用土工格栅进行加固，对土工格栅材料性能要求较高。施工前需要对土工格栅材料进行检查，质量不满足路基施工要求的应及时处理，出现不平整但满足路基施工要求的部位，必须使用机械进行整平处理。土工格栅施工中的原材料需要满足以下两点，一是具有足够的强度和耐久性；二是填料材料的最大粒径需要满足施工要求。

1.2 挖掘基底

高速公路路基施工时需要按照施工要求，依据高速公路路基施工相关标准进行检测与施工。完成基底挖掘后，及时进行检测与基底整平压实。结束工作后再平整其表面，使其高度不超过100mm。

1.3 铺设土工格栅

土工格栅各节点使用塑料焊接而成，每个格室高度为40mm，网格尺寸为400mm×400mm。铺设土工格栅需要及时施工，应避免土工格栅材料在室外暴晒与雨淋，材料性能不能受到损伤。铺设时，土工格栅沿高速公路中心线位置垂直放置，各点连接处应进行加固处理，防止松动、扭转、褶皱现象对施工质量产生影响。土工格栅铺设过程应连续施工，不可长时间停止施工，导致产生扭转，最终影响施工质量。铺设工作结束后，需要使用钢丝进行加固处理，令路基底部土工格栅更加牢固、结构更加稳定。

1.4 填土工作

填土应严格按照施工规范进行施工，首先在路基两侧进行填土作业，两侧填土处理需要均匀平稳，接着进行路基中间填土作业，两侧对称填土，多余土样向中间堆积再均匀填平，整个填土工作应连续进行，施工中不能长时间停止施工。此外，车辆不能在路基底部铺设土工格栅位置处行驶，应在路堤上行驶。

2 工程应用实例

2.1 工程概况

某高速公路位于山岭重丘区，水文地质条件良好，地面上部多以细度小、含水率高的砂质黏土为主，地面下部存在较少粗砂土。路段全长62.253km，路基填筑高度为25～45m。该高速公路路基施工使用土工格栅，以k170+350—k170+450作为试验路段进行路基施工，并研究不同因素对路基施工质量影响。

2.2 性能分析

(1）土工格栅铺设间距

为研究试验路段土工格栅铺设间距对路基施工质量的影响，试验路段A区、B区、C区填土高度为12m，采用1.4m、1.5m、1.6m三种不同土工格栅铺设间距，在路基施工过程中记录不同时段内土工格栅的变形量。试验路段三种不同土工格栅铺设间距施工方案如表1所示。

表1 试验路段三种不同土工格栅铺设间距施工方案

由表1可知，土工格栅铺设间距为1.6m时变形量最大，可以更好地发挥加固效果。铺设间距为1.4m时，土工格栅从0.8mm增加到1.8mm，增加率为125%；铺设间距为1.5m时，土工格栅从1mm增加到2.4mm，增加率为140%；铺设间距为1.6m时，土工格栅从1.2mm增加到3mm，增加率为150%，由此可知，土工格栅铺设间距越大其变形量越大。这是因为铺设间距较大时，地基强度较小，在施工过程中容易发生沉降，导致土工格栅变形量较大。因此，高速公路路基施工过程中，应适当增加土工格栅铺设间距。

(2）土工格栅铺设位置

为研究试验路段土工格栅铺设位置对路基施工质量的影响，试验路段D区、E区、F区、H区填土高度为10m，采用未铺设土工格栅、路基底部1m处、路基底部1m和底部4m处、路基底部1m和底部8m处四种不同土工格栅铺设位置。在路基施工完成后，记录距离中心线位置处路基沉降量。试验路段四种不同土工格栅铺设位置施工方案如表2所示。

表2 试验路段四种不同土工格栅铺设位置施工方案

由表2可知，土工格栅铺设在路基底部1m和底部4m处，路基沉降量最小，加固效果最好。未铺设土工格栅，路基最后沉降量为50mm，而加入土工格栅后，其沉降量减少，这是因为土工格栅能够加固地基，提高地基稳定性，因此使路基沉降量降低。土工格栅铺设在底部1m时，路基沉降量减少3mm；土工格栅铺设在底部1m和底部4m时，路基沉降量减少7mm；土工格栅铺设在底部1m和底部8m时，路基沉降量减少5mm；由此可知，土工格栅铺设在路基底部和中部，能够最大程度减少路基沉降量。因此，高速公路路基施工过程中，土工格栅应在路基底部和中部双层铺设。

(3）填土高度

为研究试验路段填土高度对土工格栅的影响，试验路段I区、J区、K区采用8m、10m、12m三种不同填土高度，在路基底部铺设双层土工格栅，路基施工完成后，记录土工格栅变形量。试验路段三种填土高度施工方案如表3所示，三种填土高度与土工格栅变形量关系如表4所示。

表3 试验路段三种填土高度施工方案

表4 三种填土高度与土工格栅变形量关系表

由表4可知，填土高度12m时，土工格栅变形量最大为3.4mm，加筋效果更加明显。填土高度越大，土工格栅变形量越大，填土高度从8m增加到12m时，土工格栅变形量从2.8mm提升到3.4mm。这是因为填土高度越大，所产生的土压力越大，土工格栅提供侧向压力也就越大，其变形量也随之增加。因此，高速公路路基施工过程中，可以增加填土高度。

3 结论

本文从土工格栅技术与施工工艺角度介绍，依托实际工程，试验路段采用三种不同土工格栅铺设间距、四种不同土工格栅铺设位置以及三种不同填土高度进行试验，通过试验检测其性能并分析结果，得出以下结论：(1）土工格栅铺设间距为1.6m时变形量最大，可以更好地发挥加固效果；(2）土工格栅铺设在路基底部1m和底部4m处，路基沉降量最小，加固效果最好；(3）填土高度为12m时，土工格栅变形量最大为3.4mm，加筋效果更加明显。

参考文献

[1]王秉亚.土工格栅在高速公路路基施工中的应用[J].交通世界,2021,(32):121-122+129.

[2]王国元.公路路基施工技术和质量控制方法[J].黑龙江交通科,2021,44(07):55+57.