刘欢张家口兴业路桥工程有限公司摘 要:为研究土工格室在公路工程软基处理中的应用,提高路基稳定性,依托实际工程,在试验路段采用不同土工格室铺设层数和格室焊距进行施工,并结合土工格室在软土路基施工工艺,探究土工格室铺设层数和格室焊距对公路软土地基施工质量的影响,研究结果表明:铺设土工格室能够提高路基稳定性,试验路段A越稳定;越靠近路基中心线,竖向位移越大;相同荷载作用下,格室焊距越小,竖向变形量越小。
关键词:土工格室;公路工程;软土地基;作者简介:刘欢(1985—),男,工程师,研究方向为公路桥梁工程。
;0 引言土工格室作为一种网状工程施工材料,由于其力学稳定性好、施工简单、运输成本低,已在软基加固、边坡稳定防护、路基工程加固中广泛应用,且使用效果良好[1]。
本文依托工程实践,在试验路段采用不同土工格室铺设层数和格室焊距进行施工,并结合土工格室在软土路基施工工艺,探究土工格室铺设层数和格室焊距对公路软土地基施工质量的影响。
1 原材料1.1 土工格室软土地基施工过程中,土工格室的使用质量将直接决定软基处理的质量,因此需要选用高分子聚合物焊接而成的土工格室,可以增加软土地基承载能力。
故本试验路段的土工格室均由聚苯乙烯焊接而成,并通过试验检验其性能指标,检测结果均满足施工要求。
土工格室性能指标检测结果表如表1所示。
表1 土工格室性能指标检测结果表 下载原图1.2 碎石级配碎石具有较好力学性质和稳定性,因此碎石品质和级配选择尤为重要,本文试验路段对碎石指标进行检测,检测结果如表2所示。
碎石筛分结果表如表3所示。
表2 碎石性能指标检测结果表 下载原图表3 碎石筛分结果表 下载原图2 工程实例2.1 工程概况某公路全长50km,起点桩号为K480+100,终点桩号为K430+100。
该道路沿线为地势较为低洼地带,地表终年积水,路基底部土层含有较多黏性土、软土、粉土等不良土质,再加上当地雨水较多,导致土层松软。
目前,该段公路经常发生地基沉陷、路基失稳等病害,且道路病害数量较多、规模较大、发生频率较为频繁,亟须进行修整改造。
2.2 施工工艺(1)施工前准备选取某公路K480+100—K480+900作为土工格室施工的试验路段,对试验路段进行表面清扫工作,保证工作面干净。
(2)铺设土工格室为研究土工格室铺设层数对公路软土地基施工质量的影响,本文选取某公路K480+100—K480+500,全程400m,将试验路段平均分成四段,每段长100m。
在基层与地基之间铺设土工格室,每层土工格室之间间隔15cm,试验路段铺设三层土工格室;试验路段B铺设二层土工格室;试验A路段C铺设一层土工格室;试验路段D不铺设土工格室。
为研究土工格室焊距对公路软土地基施工质量的影响,本文选取某公路K480+500—K480+900,全程300m,将试验路段平均分成三段,每段长100m。
试验路段E土工格室为500mm;试验路段F土工格室为600mm;试验路段G土工格室为700mm;试验路段H土工格室为800mm。
先将设计好的土工格室摆放到所摊铺的试验路段一侧,然后对固定好的土工格室从试验路段路基一侧延伸到路基另一侧,保证土工格室处于张拉状态并固定。
接着拉伸格室,使格室保持拉伸状态。
最后固定在路基中[2]。
(3)填筑、碾压土工格室试验路段土工格室摊铺完成后,应立即完成填筑工作,且填料填筑高度应该超过土工格室顶层15cm,起到保护效果。
填筑施工完成后进行碾压工作,碾压工作可以使填料相互挤压密实,因此碾压作业十分重要。
试验路段碾压施工采取分段碾压方式进行,采用科学的碾压成型方法,主要压实机械选用振动压路机,辅助压实机械选用胶轮压路机,碾压原则为“先轻压,后重压、先慢压,后快压、先压两边,后压中间”[3]。
2.3 性能检验(1)格室铺设层数为研究土工格室铺设层数对公路软土地基施工质量的影响,本文试验路段选用无格室、一层格室、二层格室、三层格室铺设试验路段,铺设施工完成后,在试验路段距离路基中心线0m、1m、2m、3m、4m、6m、8m、10m位置处,测量软土路基竖向位移量。
不同路基中心线位置与软土路基竖向位移关系图如图1所示。
图1 不同路基中心线位置与软土路基竖向位移关系图 下载原图由图1可知,路基中心线位置处,试验路段A竖向位移为0.39m;试验路段B竖向位移为0.40m,试验路段C竖向位移为0.42m,试验路段D竖向位移为0.50m,表明铺设土工格室能够提高路基稳定性;试验路段A竖向位移比试验路段D减小了15.9%,比试验路段C减小了7.7%,比试验路段B减小了2.5%,表明在路基中心线位置处,铺设三层比没有铺设和铺设一层稳定效果更好,但与铺设二层稳定效果相差不大;但在距离路基中心线10m位置处,试验路段A竖向位移比试验路段D减小了30.4%,比试验路段C减小了17.4%,比试验路段B减小了13%,表明距离路基中心线越远位置处,铺设层数越多越稳定。
这是因为土工格室在处理软土地基能够大幅提高地基稳定性,且试验路段A铺设三层时,地基竖向位移最小,这是由于土工格室对土层有一定的约束作用,能够阻止土层迁移,起到加固的作用。
由图可知越靠近路基中心线位置竖向位移最小。
因此在土工格室处理软土地基时,保证经济满足要求的前提下,可以增加土工格室的层数,加固软土地基。
(2)格室焊距为研究土工格室焊距对公路软土地基施工质量的影响,本文试验路段E、F、G、H在相同位置处铺设不同焊距的土工格室,铺设施工完成后,在试验路段施加不同荷载,并记录土工格室竖向变形量。
试验路段格室竖向变形量结果表如表4所示。
不同荷载与格室竖向变形量关系图如图2所示。
表4 试验路段格室竖向变形量结果表 下载原图图2 不同荷载与格室竖向变形量关系图 下载原图相同荷载作用下,格室焊距越小,竖向变形量越小。
由图2可知,荷载为1MPa时,试验路段E竖向变形量为8mm,试验路段F竖向变形量为11mm,试验路段G竖向变形量为12mm,试验路段H竖向变形量为15mm,试验道路E采用500mm焊距的土工格室竖向变形量最小;焊距从500mm增加到800mm时,土工格室竖向变形量逐渐增加,这是由于格室土土体之间的摩擦力大于土体与土体之间的摩擦力,起到更好的加固作用。
因此在土工格室处理软土地基时,可以适量减小格室焊距,提升加固作用。
3 结论土工格室因力学稳定性好、施工简单、运输成本低,成为处理软基的主要材料。
本文依托工程实践,探究土工格室铺设层数和格室焊距对公路软土地基施工质量的影响,研究结果表明:(1)铺设土工格室能够提高路基稳定性;(2)越靠近路基中心线,竖向位移越大;(3)相同荷载作用下,格室焊距越小,竖向变形量越小。
参考文献[1] 安宁.河套灌区公路路基基底处治技术与加固效果试验研究[D].济南:山东交通学院,2018.[2] 钱茂华.高速公路拓宽工程差异沉降及处治技术研究[D].南京:南京林业大学,2015.[3] 盛学庆,吴浩,邓岳保,等.组合加筋技术对软基上边坡稳定性的影响研究[J].科技通报,2020,36(7):70-75.声明:我们尊重原创,也注重分享。
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