土工格栅在高速公路施工中的应用及施工要点

1工程概况

本工程某一个高速公路A1标段的施工建设项目。在该标段内的两侧陡坡路堤路基施工采用了土工格栅进行加固。路基的填筑高度为23m。根据地质勘察报告可以知道该处的土质为软土淤泥，其厚度在5～6m之间。该路基工程属于软土地基上高填方、高陡坡路堤。为了有效提高软土路基的承载力和减少其工后沉降，本工程决定对路基采取土工格栅进行加固。土工格栅的设置位置在填筑厚度8m、16m以及20m处。土工格栅为单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅。
2土工格栅材料的准备和要求
⑴在正式施工之前，需要根据设计要求进行土工格栅材料的选择。本工程所使用的土工格栅为单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅。如表1所示为土工格栅的基本技术参数要求。在铺设之前，应对土工格栅进行检测，如有发现存在皱褶的问题，应采用机械或者手工的方式进行拉直整平。⑵本工程所采用的填料应满足以下几点要求：填料的透水性要好，同时其内摩擦角应控制在30°以内，必要时应对填料进行现场的土工试验；在填料中存在具有尖锐棱角的土料含量应控制在材料总量的15%以内，以避免尖锐棱角对土工格栅造成损坏；填料中土颗粒的最大粒径应控制在100mm以内。
3土工格栅施工过程
⑴当进行基床的开挖施工时，只需按照一般基床的施工工艺进行施工即可。在本文中不多加描述。但是在基床开挖施工中，需要特别注意的是基床开挖应确保满足设计和施工要求，同时在基坑中应做好防水和排水的措施，以减少水的不利影响。当基床开挖平整压实完成，经过检测确保合格之后即可进行砂砾垫层的铺设，其厚度应控制在30cm。砂砾垫层铺设完成之后应及时进行找平处理，垫层表面局部允许高度差应控制在10cm以内。⑵砂砾垫层铺设完成之后，即可开始进行土工格栅的铺设。首先根据设计要求进行地层加筋格栅的裁剪，接着按照设计图纸的要求进行铺设[3]。在坡面外格栅应预留出一定的长度以用于进行反包。在土工格栅铺设过程中，需要特别注意是，土工格栅的受力方向应沿着纵轴方向进行铺设。土工格栅沿着主要受力方向不宜设置接头缝。⑶当进行土工格栅的铺设时，应按照设计图纸中所设定的位置、长度和方向进行。沿着路线方向的搭接宽度应控制在10cm。铺设完成之后，采用U字型钉进行托进行土工格栅的固定，U型钉的间距应保持合适的距离。通过U型钉的固定可以防止在填料施工中土工格栅出现移位的问题。土工格栅沿着非主要受力方向的接缝采用尼龙绳进行绑扎，无需设置搭接。绑扎的间距应控制在1m。⑷当土工格栅按照要求铺设完成之后，应及时进行回填施工。土工格栅的暴露时间不宜过长，以防遭受太阳暴晒而出现老化的问题。在回填施工中，所采用的填料最大粒径不应超过碾压层间的1/2。在进行填料施工中，首先应先进行土工格栅两端的填筑，并形成纵向的站台或交通道，然后应依次扩大回填的范围。在填料的回弹施工过程中，已完工的土工格栅上禁止车辆通行。⑸回填料找平可以采用机械或人工的方式。通过找平处理之后，表面的局部高差应控制在5cm以内。当进行碾压施工时，应按照从两端向中心的顺序进行。不得出现反向顺序的施工方式。压路机进行施工中，应沿着路堤的纵向进行行驶，避免出现横向行驶碾压的现象。当每一层填料碾压施工完成之后，应对其压实度进行检查，确保满足要求之后才可继续进行下一层填料的施工。填料的压实度按照路堤一般要求进行控制。
4施工要点
⑴在施工过程中，重点应对填料的压实度和平整度进行控制，同时对于填料中的尖刺突起物应及时进行清理，以避免对土工格栅造成损坏[4]。在土工格栅铺设之前，应先对施工场地进行平整压实。之后即可进行土工格栅的铺设。在铺设过程中，土工格栅的主要受力方向应垂直于路堤的轴线方向。土工格子的主要受力方向为纵向。当一层填料填筑完成，而未进行碾压施工之前，应再次采用机械或者人工的方式进行土工格栅紧拉处理，从而确保土工格栅保持绷紧拉直的受力状态。⑵根据本工程和其他类似工程的施工实践可以知道，在土工格栅施工中，不得采用冻结土、沼泽土、生活垃圾、白垩土以及硅藻土作为填料，其他的材料均可。一般情况下，应首先采用砂类土和砾类土，这是因为这两类土的力学性能较为稳定，同时受到含水量的影响较小，因此优先采用砂类土和砾类土可以取得较好的施工效果。⑶当土工格栅铺设定位之后，应及时进行填料的铺筑施工。在填料的碾压施工中，应按照从路线两侧向中间的顺序进行。采用压路机进行碾压施工中，压路机的压轮不得与土工格栅直接进行接触。加筋体未经过压实处理之后，一般情况下，不得允许车辆在加筋体上直接进行行驶，这样可以避免压实施工造成土工格栅的错位。压实施工中，填料的压实度应确保满足设计要求，这是加筋土施工过程中的关键质量控制要点。⑷在加筋土施工过程中，应根据要求做好墙体内外的排水处理。边坡应做好防护处理以方便雨水和路表水对坡脚造成冲刷破坏。在土体内部应设置滤水和排水措施，必要时，应设置土工布和透水管以加强土体内部的排水效果。采取疏导的方式进行排水，不得出现堵塞的问题，否则可能会埋下安全隐患。
5结语
随着我国高速公路建设的不断增多，如何有效地确保公路能安全运营相当重要，其中重点是控制好公路路基问题，这直接关系到公路行车的安全性和舒适性。文章通过结合某一个高速公路A1标段的施工建设项目，针对该标段内的两侧陡坡路堤路基，该路基工程属于软土地基上高填方、高陡坡路堤。通过对其采取土工格栅加固，以提高软土路基的承载力和减少其工后沉降，系统地探讨了土工格栅加固路基施工工艺，总结出可行的施工控制技术措施。从本工程实施效果表明，土工格栅具有强度大、承载力强、耐久性强，同时施工方便，使用寿命长度等优势，可有效地应用于同类工程当中。