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郭鹏,等:填挖交界路基稳定性控制技术研究JIANZAOJISHU
填挖交界路基稳定性控制技术研究
郭鹏,郎志军,黄林超,部现磊,李国琛
(中国建筑第七工程局有限公司,河南郑州450004)
摘要:我国幅员辽阔,山区众多,地势比较复杂,给施工带来一定的难度,尤其在填土交界处,且填挖结合处的填料很容易被雨
水侵蚀,长此以往,路堤特别容易发生滑动破坏。而大多数山区公路路基为半填半挖形式,由于填挖交界处会对路堤的稳定性
产生一定的影响,务必要充分考虑到填方与挖方压实度不足等因素对路堤的影响。文章研究了在路基填挖交界处采用土工格
栅的方法,此法可将变形量控制在小的范围之内,推广应用此法可以进一步推动公路建设事业的可持续发展。
关键词:路基;填挖交界处;土工格栅
中图分类号:+1文献标志码:A文章编号:1673-5781(2022)04-1049-04
的挤压变形、成板后冲孔、拉伸等各项操作之后制成,该材料具
1土工格栅加筋法有非常大的拉伸强度,在实体中也能够起到分担力的作用,比
土工格栅加筋法是通过摩擦和锁定来提高路堤土的性能,较适用于大面积永久性承载的地基。
它是土工材料在岩土工程中应用最为普遍的方法之一,
路堤加固中行之有效的方法之一。焊接成型土工格栅主要是由具有高强抗拉特性的聚乙烯
制成的塑料条带,然后经过纵横交错焊接而成,如图3所示。
图1土工格栅现场铺设图
图3焊接成型土工格栅
目前,常用的土工格栅有整体成型土工格栅、焊接成型土

工格栅、钢塑成型土工格栅三种。
钢塑成型土工格栅主要由钢丝和塑料合成之后,再复合成

钢塑带,再采用焊接的方式制成,如图4所示。
整体成型土工格栅主要包括单向土工格栅、双向土工格
栅,如图2所示。后者是各种各样的高分子聚合物经过一系列
■图2整体成型土工格栅
收稿日期:2021-10-15;修改日期:2021-12-21
作者简介:郭鹏(1992-),男,河南虞城人,助理工程师.
《工程与建设》2022年第36卷第4期1049
JIANZAOJISHU郭鹏,等:填挖交界路基稳定性控制技术研究
2土工格栅加筋机制
为了克服天然土体抗拉强度不足的缺点,把土工合成材料
加入到土体之中,会起到良好的加固土体作用,这项技术就是
加筋土技术。大量研究表明,在土体中按照一定方向铺设具有
较高拉伸模量和抗拉强度的土工合成材料,可以快速增强整体
土体的稳定性、加强土体的强度、减小土体的不均匀沉降,可以
限制土体进行水平位移。土工格栅在高填方路堤中的基本作
用主要包括隔离、加筋、防护三个方面。隔离作用表现为铺设
土工格栅可将高填方路堤中的不同材料,或者是不同粒径的填
料快速隔离开;加筋作用则表现为可改善土体的整体受力条
件,进一步增强路堤的整体强度与稳定性;防护作用主要表现
在传递应力,它能起到良好的防护作用,以避免发生破坏。它
具有较大的抗拉强度、耐酸碱性较强、抗老化效果显著,这样的
话能够延长土工格栅在土体内部的使用寿命。综上所述,土工
格栅能够对土体产生一定的约束作用,从而减小土体发生滑移
的情况,削弱应力集中的现象,进一步加强土体整体的抗拉能
力,降低了路堤发生拉裂的概率。图7原地面坡度为1:〜1:2时格栅铺设方式

3土工格栅在填挖交界处的应用
由于填挖交界处特别容易出现各种各样的常见问题,因
,需要尽快采取台阶法与土工格栅铺设相结合的方式,在工
在填挖交界处需要开挖台阶,为了确保填方与挖方有不错程之中应用地非常普遍。大多铺设方式为等间距铺设,对于不
的咬合力,挖方端格栅铺设长度要大于2m,—般来说,包含以同的填挖交界路基,所采取的土工格栅加筋效果也不尽相同,
下几种情况:因此,在具体填挖交界工程中土工格栅的铺设方案的研究非常
(1)当出现原地面坡度大于1:2之时,如果要以台阶宽有价值。
度2hi作为控制基准,台阶高度肯定要高于1ni,土工格栅铺云南华丽高速公路段处自然边坡坡度为1:,台阶宽
设间距也会随之增大,甚至会导致出现裂缝局面,或者塌陷,一度为5m,挖方段铺设长度为5m,填方段采用全长铺设方式
般需要立即采用强夯的方式处理;若以台阶高度1m的话,宽等,可以依据具体的参数与模拟数据分析,并详细记录不同的
度必将在2m之下,可能会发生滑移,这将使路堤的稳定性发铺设方案对路堤稳定性所产生的具体影响。
生变化,所以一定要快速改善锚固方案。如图5、图6所示。
采用1m间距,通过模拟数据,如图8所示,可以清晰地看
到铺设第一层土工格栅时,,而最初路安
,这能够充分说明土工格栅在填挖交界处的使
用效果是非常显著的。
钢筋钉
800
图5土工格栅锚固俯视图
(2)当原地面坡度等于1:2之时,可以将台阶设置宽度
为2m,高1m,纵向坡度为4%比较合适,这样既满足2m的
锚固要求,土工格栅铺设控制在1m间距,此种情况下土工格
栅的作用可以得以展现。
(3)当原地面坡度小于1:2之时。台阶将无法开挖成标图8不同铺设层数对路堤稳定性影响
准的形式,结合一下实际的具体情况,可以将台阶宽2m作为由图8可知,不同强度的土木格栅对路堤整体的稳定性影
控制指标,再确定好原地面坡度,并设置出适宜的台阶高度,一响是有所不同的。当竖向铺设间距保持不变之时,铺设层数与
般情况下,可以选择多个台阶铺设一层土工格栅的布置方式,路堤的安全系数成正比;当土工格栅铺设超过6层时,路堤安
如图7所示。全系数趋于平稳。总之,建议在1m铺设间距条件下铺设6层
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建造技术
郭鹏,等:填挖交界路基稳定性控制技术研究JIANZAOJISHU
土工格栅。出,因其施工简便、施工效果显著,已在我国广泛采用。

不同的格栅铺设间距所发挥的加筋作用往往效果不一样,强夯法处理是将一定高度自由落体的重锤动能转换为夯
需要对原模型进行土工格栅不同铺设间距下的有关模拟分析。击能,使土体性能发生变化,还能使土体内部更加紧密,进一步
将路基顶部到H/2路基的位置之处作为铺设范围,铺设间距加强密实度。具体而言,强夯处理法利用动能转换的夯击能在
,lm,,2m,,3m,对填挖交界路堤进行振密作用的情况下,将土体液化后,通过固结排水改变土体内
有关模拟分析得知,格栅抗拉强度变化对路堤安全系数影响不部的渗透性,最终形成薄膜水,从而达到加固目的。强夯法可
算大,然而铺设密度却对其有着非常大的影响,如图9所示。使夯击能在短时间内以体波和面波的形式快速进入土中,体波
当格栅竖向间距超过之3m时,路堤的安全系数不能够满足对堤防加固起到主要作用,体波由夯击点沿半球形波沿路堤向
稳定安全性,因此,应该控制格栅的竖向间距在3ni范围以下传播,对路基土产生压缩和剪切作用,使土体产生压密固结。
强夯处理法对不同类型土壤的作用可以分为动力加固作用与
动力夯实作用。前者主要针对黏性土,一般通过使土体液化后
固结,以减少土体内的孔隙最终达到加固的目的。

强夯法加固效果主要与夯击能、夯击次数、夯击点距离、单
层夯实厚度及夯锤面积等参数息息相关。一般对于强夯处理
路基不均匀沉降,土体孔隙很大,大部分与大气相通,夯土的孔
隙比较大,对于强夯用于处理路基不均匀沉降,通常可以忽略。

研究结果表明,填筑材料可以经受得住较大的冲击荷载,
并且高能级强夯的影响深度和作用范围远高于低能级强夯。
图9铺设密度与安全系数关系
在选择单点夯能时,要考虑加固填方高度、结构安全等因素,既
综上考虑,土工格栅铺设竖向间距最好在1m以内,以减
要避免能量浪费,又要保障下方结构的安全。一般采用三脚架
小填挖交界路堤失稳的概率,本次采用格栅铺设竖向间距
和门式起重机施工之时,落距可以达到25〜40m,而选择用履
,加筋效果显著。
带式吊机施工之时,一般情况下,落距在8〜25m。因此,在有
4加筋对路堤压实度的分析效加固深度大于10m之时,应该选择大于18t的锤重,反之
锤重宜选10-18to根据设计加固深度6m的要求,该试验段
通过击实试验发现铺设土工格栅可以增加土体的压实度
,,夯击能量为2000kN•m,加固效果
与抗压强度。在相同击实能量下,未加筋土体的压实度为
良好。
%时,加筋的土体的压实度为8&7%。
工程之中,在路堤中铺设土工格栅可以通过格栅的水平传递作一般夯土次数通常以夯坑压缩量最大和夯坑周围隆起最
用,将压实能量传递开来,在较大范围之内能够快速转化为土小为确定原则。当前,采用现场试夯的夯击次数与夯沉量的关
体的内能。系曲线来确定,根据以上试验得知,最适宜单点夯击次数为
当加筋土体在受到法向应力作用时,格栅会产生弯曲后变
6〜7次,此时夯沉量已经趋于稳定状态,一般以连续夯沉量与
形的情况,并且会有垂直向下运动的趋势,但两侧的格栅由于夯沉量的关系曲线确定。
与土体之间产生摩擦,会限制其向下的运动。准确地说,土工

格栅与土体相互的摩擦力的垂直分力有利于土体的压实,水平在夯击点间距较远的情况下,不能确保每个夯击点间的土
分力会指向击实点,这样会有利于约束土体的侧向位移。通过体得到有效加固,而当夯击点间距较近之时,后续强夯往往会
对加筋土体的不断进行压实,应力应该会逐渐扩散,慢慢地使降低前期夯击效果。因此,通常选择夯点布置在4〜10m。
边缘土体也会得到有效的压实,
运动的趋势,这在一定程度上提高了路堤的压实度,从而增强单层夯土厚度的重要依据是有效加固深度。通常选择强
了路堤的整体稳定性。夯有效加固深度作为单层夯击厚度的选取标准。
5强夯法作用原理及相关应用6抗滑桩支挡技术研究
在填筑交界之处大多数为高陡路堤,
后容易发生沉降的概率较大,因此,对其压实度要求较高,
情况下,可以采用强夯处理填挖交界的路堤,可快速提高路堤为了确保填挖交界堤防的稳定性,按桩在边坡中的埋设实
的稳定性。强夯法处理方法由法国工程师梅纳德于1969年提(下转第1068页)
《工程与建设》2022年第36卷第4期1051
建造技术
JIANZAOJISHU孔飞:装配式公共建筑主体钢结构施工关键技术与质量控制研究
(2)为了保证外观色泽的一致和涂层均匀,涂料应使用同
一批号,配制好的涂料应在当天用完,涂刷时不得随意添加稀5结论
释剂。涂装完毕后要在明显处标注原构件号。本文通过实体工程实践,针对装配式钢结构加工精度控制
(3)主控项目检查应严格执行,涂装前,钢材表面除锈应技术、安装关键技术与精度控制、钢结构防火与防腐施工技术
符合设计要求与国家现行有关标准的规定。处理后的钢材表等方面进行研究与实践,应用了若干新的技术措施、工艺、做法
面不应有灰尘、油污、焊渣、水和毛刺等,按照构件数抽查等,确保了装配式钢结构构件的加工精度与质量,特别是在主
10%,且同类构件不应少于3件,用铲刀检查和用现行国家标体钢结构安装阶段,设计了柱脚锚栓精准定位装置与加固措
准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的图施,保障了安装精度与施工质量。在安全方面,采用了定型化
片对照观察检查。涂料、涂层遍数,涂层厚度均应符合设计要安装平台以及安全生命线的设置,确保钢柱高空焊接质量与操
求,照构件数抽查10%,且同类构件不应少于3件,干膜测厚作人员的安全。在钢结构防火与防腐施工中,规范了其施工工
仪进行检査。艺,提高了施工质量与建筑结构的耐久性能,为工程的实施与
(4)一般项控制中,构件表面不得误涂、漏涂,涂层不应漏使用取得了良好的社会与经济效益。
涂和返锈等,涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等。
当钢结构处在有腐蚀介质环境或外露且设计有要求时,应进行
〔参考文献J
涂层附着力试验,在检测处范围内,当涂层完整程度达到70%ci]
以上时,涂层附着力达到合格质量标准的要求,按照构件数抽界,2021(9):97-99.
检1%,且不应少于3件,每件测3处,涂装完成后,构件的标[2][J].居舍,
志、标记和编号应清晰完整。2019(34):62.
(5)质量控制要点包括:油漆产品合格证及复验记录必须C3]曹所江,徐志坚,王立极,
符合设计及相关录,基底处理必术LQ城市住宅,2016(1):109-112.
须合格;油漆在配制时,比例控制适当;涂装时间间隔、涂装温M杨瑞英,].江西
度及湿度、钢材表面温度及露点等必须满足施工要求;隐蔽部建材,2021(12):185-186,196.
[5]谢忠良,徐羿,
位油漆必须在施工前涂刷,并经业主及监理认可;补刷油漆必
术LQ浙江建筑,2021,38(4):51-54.
须认真清理基底,合格后按照正常刷漆程序进行补刷;按照设
计要求控制好涂层厚度。
(上接第1051页)
际情况,抗滑桩可分为半埋式和全埋式两种方式。前一种方式7结束语
是指埋入土中的抗滑桩部分有一半桩长深,此法具有减小挖深综上所述,在公路施工中应用土工格栅加筋可以更好地处
的优点,开挖深度不深,从而对不良地质的影响很小,操作成本理路基,增强土工格栅加筋优化处理,让其发挥出最大的作用,
低;缺点是提供抗滑力不足。后一种方式是指将抗滑桩全部埋从而提高整个公路工程的施工质量水平。
入土体内部,一般可根据桩长确定挖孔深度,并考虑经济因素。
〔参考文献〕
根据抗滑桩材料组成各不相同,抗滑桩主要包括钢桩和钢口]
学报,2017,29(4):14-16,60.
筋混凝土桩。钢桩的施工费用比较高,并不适用于大范围的施
C2][D].西安:长安大学,
工,而钢筋混凝土桩具有不错的抗滑性,相对而言,算是比较经
2011.
济适用的。C3]].山西建筑,2010,36
(17):273-274.
依据桩体截面形式的不同,抗滑桩可分为圆桩和矩形桩。E4]—分层总和法的几
由于矩形桩的整体性能较好,通常情况下会采用此种形式的抗点理解[J].工程建设与设计,2009(12):88-90.
[5][D].西安:长安大学,
滑桩。
2006.
[6]杨才,丰土根,[J].水利
抗滑桩由于施工简单、操作周期短、适应性较强、抗滑能力与建筑工程学报,2014,12(3):23-27.
强,在边坡支挡工程中得到最为广泛的应用。桩间土拱为摩擦[7][D].重
受力,而桩前土拱则是桩身上部的滑动动力,一般情况下桩前庆:重庆交通大学,2013.
[D1济南:山东
土拱为桩身上部的滑动荷载。在桩间净距和桩截面尺寸一定
大学,2012.
的情况之下,桩后土拱承载与桩身黏聚力呈反比关系,对基本[9]许明举,郭志柳,
参数而言,桩间土拱承载比例与桩身黏聚力正比。公路交通科技(应用技术版),2012,8(12):214-217.
1068《工程与建设》2022年第36卷第4期