土工格網(wǎng)在老路改造試驗(yàn)段中的應(yīng)用

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土工格網(wǎng)在老路改造試驗(yàn)段中的應(yīng)用

摘　要：本文針對老路改造中新建路基出現(xiàn)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(jié)合部位的處理進(jìn)行分析研究，并通過老路改造試驗(yàn)段中的應(yīng)用實(shí)例，提出了采用土工格網(wǎng)處理新老路基結(jié)合部的方法。 
　　 
　　關(guān)鍵詞：老路改造　土工格網(wǎng)　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(shù)等級低，已不能適應(yīng)交通量的發(fā)展需求。 
　　 
　　2　新老路基結(jié)合部位病害原因分析 
　　 
　　在新老路基結(jié)合部，路基和路面結(jié)構(gòu)層厚度、強(qiáng)度不一，一側(cè)為新建路基，一側(cè)為原有老路基，質(zhì)量和地基沉降存在差異，為道路開裂留下隱患；新老路基結(jié)合部位沉降量不一，必然會產(chǎn)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(jié)合部產(chǎn)生一個(gè)沉降差值突變點(diǎn)，成為道路產(chǎn)生裂縫的主要原因;新老路基結(jié)合部位工藝較復(fù)雜，施工難度較大，往往在此易產(chǎn)生人為的質(zhì)量問題，如密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等，也是產(chǎn)生裂縫的原因之一。 
　　 
　　3　新老路基結(jié)合部處理的主要內(nèi)容 
　　 
　　針對道路拓寬在施工和技術(shù)上的關(guān)鍵性問題，必須保證對新填土的壓實(shí)質(zhì)量；必須保證新填土與壓實(shí)老路基土之間緊密結(jié)合。這兩個(gè)問題解決好，就可以保證新老路基結(jié)合部道路的使用品質(zhì)。 
　　 
　　3?1　試驗(yàn)路段的確定 
　　根據(jù)安平改建工程的設(shè)計(jì)資料和沿線的地質(zhì)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(wǎng)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(shè)置了1號與2號沉降管，進(jìn)行沉降觀測，用以比較土工格網(wǎng)的處理效果。 
　　 
　　3.2　施工前的準(zhǔn)備 
　　清除腐殖土等不適宜土層至少30cm，將老路基按設(shè)計(jì)要求挖臺階，檢查密實(shí)度，如不符合要求，則用手扶式壓路機(jī)壓實(shí)，使其壓實(shí)度達(dá)90％以上；若原有路肩質(zhì)量較差、達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，要將路肩翻曬后再碾壓，以滿足質(zhì)量要求。 
　　 
　　3.3　土的工程性質(zhì) 
　　本地區(qū)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(gòu)筑物開裂與下沉。因此路幅內(nèi)土基含水量的不均勻變化將引起不均勻的脹縮，導(dǎo)致公路路基產(chǎn)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(wǎng)的施工 
　　(1)土工格網(wǎng)沿線路的橫向鋪設(shè)，如圖1所示。將成捆土工格網(wǎng)自老路堤往新路堤方向展開，按設(shè)計(jì)長度截?cái)啵┕r(shí)應(yīng)保證格網(wǎng)鋪向與線路走向垂直。 
　　(2)先將鋪設(shè)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(wǎng)張拉緊，使之產(chǎn)生2％～4％的伸長。U形錨釘?shù)拈g距不大于1m，其長度大于25cm，相鄰兩幅土工格網(wǎng)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(wǎng)覆蓋至每層擋墻的全寬。 
　　(3)土工格網(wǎng)在試驗(yàn)路段中共鋪設(shè)了10層。一至三層的土工格網(wǎng)的間距為50cm，四至八層的土工格網(wǎng)的間距為90cm，八至十層的土工格網(wǎng)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(wǎng)的鋪設(shè)長度4～9m不等。 
　　 
　　4　施工質(zhì)量的控制　　(1) 當(dāng)土工格網(wǎng)攤鋪在碎石層上時(shí)，應(yīng)先在碎石層上撒鋪2cm厚的粗砂，以免土工格網(wǎng)直接與碎石接觸而被破壞。 
　　(2)運(yùn)料車應(yīng)避免在已攤鋪并張緊定位好的土工格網(wǎng)上直接碾壓，以免對土工格網(wǎng)產(chǎn)生推移或破壞，從而影響施工質(zhì)量。鋪設(shè)土工格網(wǎng)的關(guān)鍵是保證連續(xù)性，避免產(chǎn)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(qiáng)度和變形極限而發(fā)生破壞和撕裂。 
　　(3)每層填土厚度不大于30cm，路床范圍內(nèi)壓實(shí)度≥93％，其他部位≥90％。 
　　 
　　5　沉降管的設(shè)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(shè)置了1號與2號沉降管，通過沉降觀測，可以及時(shí)掌握路基沉降的變化情況。前23天的實(shí)測數(shù)據(jù)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(wǎng)處治段比沒有處治段沉降量要小，說明土工格網(wǎng)在減少沉降方面起了一定作用，用土工格網(wǎng)處理新老路基結(jié)合部，可以減少新老路基的不均勻沉降。 
　　 
　　6　土工格網(wǎng)的作用機(jī)理 
　　 
　　土工格網(wǎng)為柔性材料，它只能承受較大的拉應(yīng)力。將其布置在土體的拉伸變形區(qū)，土的拉應(yīng)力傳給土工格網(wǎng)，使筋材成為抗拉構(gòu)件。當(dāng)加筋土受荷載作用時(shí)，土工格網(wǎng)與土體間咬合鑲嵌的摩擦阻力制約了土體的側(cè)向變形，土工格網(wǎng)與土體之間具有較高的粘結(jié)作用，并與土體產(chǎn)生相互嵌固作用的效應(yīng)，顯示出更好的抗拉性能。高抗拉性使筋土強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無筋土，極大地提高了路基土承受剪應(yīng)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(jié)合部的差異沉降，防止新老路基結(jié)合部位路面出現(xiàn)縱、橫向裂縫。 
　　 
　　7　結(jié)束語 
　　 
　　本處理段在路基全寬度內(nèi)滿鋪土工格網(wǎng)，處理后可以加強(qiáng)新老路基的結(jié)合強(qiáng)度，減小不均勻沉降，與其他工程措施相比較，經(jīng)濟(jì)效益較好，為道路改、拓建提供設(shè)計(jì)、施工依據(jù)。