加筋陡坡路堤在山区公路的应用

加筋陡坡路堤在山区公路的应用　■郑　箭　（宁德市周宁县交通局，宁德３５５４００）　摘要　结合某高速公路已建的加筋陡坡路堤工程实例，就加筋陡坡路堤边坡坡率　选用、土工合成材料选用、土工合成材料设计参数、设计施工注意事项进行分析探讨，　对加筋土技术的推广应用具有借鉴作用。　关键词　土工合成材料陡坡路堤　山区公路应用　１　概况　变太大而造成加固失效，这会引起严重后果。国内曾发　某高速公路Ｋ７５＋１００￣Ｋ７６＋７００路段路堤填筑高度较　生数次加筋工程在使用若干年后出现失稳事故，可能与　高，最大填高达５７ｍ。由于３１９国道和某水泥厂处在该　之有关，因此设计人员应对此弓１起高度重视。　路段附近．如果按常规的边坡坡率设计路堤，则需要局　本文分析的路段路堤较高、地形地面坡度较陡，因　部改建３１９国道并拆迁该水泥厂，将对施工形成干扰，　此控制路堤填料的侧向变形显得尤为必要，所以应严格　同时存在赔偿费用较高问题（如拆迁水泥厂需赔偿约　控制土工合成材料在拉力作用下的延伸率和蠕变，以满　２５０万元），也影响施工工期。为解决上述问题，在　足路堤填料适应变形的能力。因此本路段选用较高模量　Ｋ７５＋９４４．８￣Ｋ７６＋１２１、Ｋ７６＋４４６￣Ｋ７６＋６６０、Ｋ７７＋４４０￣　和强度的塑料土工格栅。　Ｋ７７＋６７０采用加筋陡坡路堤设计方案。上述三段加筋陡　２．３土工合成材料设计参数的选用　坡路堤已竣工约１１年，监测结果表明路堤稳定性满足设　土工合成材料设计参数的选用，涉及到路堤的安　计要求。　全，即加筋后路堤横向变形若不能控制在路堤填料自身　２加筋陡坡路堤设计　所能适应的变形范围之内，则路堤会产生开裂。由于路　２．１路堤边坡坡率的选用　堤退出或部分退出与土工合成材料共同受力，使土工合　目前加筋陡坡路堤的边坡坡率选用主要依据《公路　成材料承受拉力聚增。当土工合成材料所承受的拉力超　土工合成材料应用技术规范》３．３．１条文规定。本项目在　过其断裂强度时。路堤最终产生失稳。　参照规范的基础上，依据现场地形和实际情况，从利于　加筋陡坡路堤自身适应变形能力是决定土工合成材　路堤稳定、废方利用、不干扰现有建筑物和减少加筋等　料设计参数的关键。为了使土体和土工合成材料组成的　目的确定加筋陡坡路堤边坡坡率，达到经济合理之目　复合体能够永久安全共同工作，就必须严格限制变形。　的。由于加筋陡坡路堤属于特殊设计路堤，应对拟定的　由土力学得知，在沿着一个滑动面或滑动带出现断裂之　坡率进行路堤局部和整体稳定性等验算，同时进行优化　前，路堤变形可以达到约２％～５％。由瑞士土工合成材料　设计。　专业人士联盟编写《土工合成材料应用手册》指出：　２．２土工合成材料选用　“根据构件的结构情况．有效荷载下的变形必须限制在　土工合成材料是岩土工程的新型建筑材料，种类和　１％以内，最大２％，以避免其接近断裂状态”。因此，在　使用功能比较多。目前工程界使用比较混乱。主要表现　施工过程应根据上述对变形的要求，控制好土工合成材　在土工合成材料使用功能混用。如应用于加筋目的土工　料所承受的拉力和其对应的延伸率或蠕变，并判断土工　合成材料，错误选用低模量低强度的土工合成材料，造　合成材料可能的变形是否超过路堤填料所能适应的变　成达不到加筋目的。又如应用于协调变形的地方，却采　形能力。若超过路堤填料适应变形能力，应调低土工　用延伸率较大的土工合成材料。由于路堤填筑材料适应　合成材料所承受的拉力，以减少变形，满足路堤对变　变形能力比较小，所选的土工合成材料或设计允许土工　形的要求。　合成材料的延伸率或蠕变应满足填筑材料适应变形的能　本文分析路段加筋陡坡路堤土工合成材料（塑料土　力，否则由于土工合成材料在拉力作用下的延伸率或蠕　工格栅）技术指标如下：①当延伸率为１０％时，每延米　福建交通科技２０１２年第２期园　塑料土工格栅抗拉强度≥３５ｋＮ；②当延伸率为２％时，　每延米塑料土工格栅抗拉强度≥１０ｋＮ，并按此技术指　标控制设计。　（２）加筋土工程填料的压实是加筋土工程成败的关　键，应对此高度重视，切实按施工规范或设计要求严格　实施和把关。　本设计未对塑料土工格栅蠕变技术指标提出要求，　主要原因是目前国内缺少土工合成材料的蠕变指标。　随着土工合成材料在加筋推广应用，蠕变对加筋土的　影响逐步被人们认识或重视，届时宜提出其技术指标　要求，以便有效控制路堤填料的变形，确保加筋陡坡　（３）为了控制土工合成材料的变形，保证加筋陡坡　路堤的变形控制在适当的范围内，铺设土工合成材料　时，除要求平整顺直外，宜对土工合成材料预张拉。　（４）土工合成材料应堆放在通风遮光室内，当堆放　时间累计＞３个月，使用时必须重新检测。　路堤稳定。　２．４注意事项　（１）在山区修建加筋陡坡路堤，由于地形比较陡　峻，所以除应验算加筋陡坡路堤局部稳定性外，还应验　算加筋陡坡路堤沿最不利滑动面的整体稳定性。　（２）为了提高加筋陡坡路堤的整体稳定性，除按设　计或施工规范要求对原地面挖台阶外，还应注意对地表　水处治，切实保证地表水不滞留或浸蚀地基，避免在路　堤填料与地基之间形成软弱带。给加筋陡坡路堤整体稳　定性带来不利影响。因此宜视情况铺设透水性垫层．疏　通地表水。　（３）在地形较陡情况下，为了提高加筋陡坡路堤整　体稳定性，视现场实际情况，宜将加筋材料伸入台阶平　台内一定长度。　（４）施工时宜安排一些监测设备，如埋设测斜仪器　和沉降观测标志，以监控加筋陡坡路堤变形情况。　（５）土工合成材料系为有机化合物材料制造。设计　时应注意其耐抗项目的评价，主要耐抗项目有酸、碱和　物理、机械破坏。若是采用聚丙稀材料制成的土工合成　材料，填料中不宜含有氯化钙、碳酸钠、硫化物等化学　物质，还要特别注意其耐久和老化性问题。　（６）加筋陡坡路堤的边坡坡率比较陡时，选择边坡　防护方案应注意其适用性，并且能有效隔离紫外线对加　筋材料的影响。　（７）加筋陡坡路堤在坡面附近的填料压实比较困　难，设计时应采取必要措施，以保证加筋陡坡路堤坡面　附近填料的压实度。　３加筋陡坡路堤施工　（１）在山区修建加筋陡坡路堤往往会遇到地面横坡　较陡问题，给加筋陡坡路堤的整体稳定带来不利，因　此，施工时应按设计要求或施工规范要求挖台阶，以提　高加筋陡坡路堤整体稳定性。　（５）土工合成材料应坚持当班用多少材料下多少材　料。对于聚丙稀土工合成材料，在运输、保管过程中应　防止日光照射，施工时暴露的总时间以一个台班为宜。　夏天宜更短些，冬天可长些。　（６）土工合成材料铺设时下层填料应平整、密实，　不得与硬质尖锐棱角的填料直接接触，其横向倾斜度　以≤５％为宜，以保证土工合成材料拉紧、拉直、不卷　曲、不扭结、不重叠和皱褶。　（７）土工合成材料边铺边用填料固定其铺设位置。　先用填料在土工合成材料的中后部成若干纵列压住加筋　材料，填料的多少和疏密以满足固定土工合成材料的位　置为宜，而后再拉直拉紧或预张拉。　４结语　在修建山区公路时，常遇到地形较陡，填土较高，　高速公路下方有溪河、公路或大型建筑物，存在废方　和采用重力支挡结构时地基承载力不满足设计要求等　情况，实践表明采用加筋陡坡路堤方案具有可行、合　理、经济现实意义。加筋陡坡路堤虽然机理复杂．但　结构简单、技术容易掌握，需要的施工机械较少，不　需要专Ｉ］的施工机具。加之加筋土为逐层填筑压实形　成的柔性结构，适应于不同的地基条件，对地基处理　也比较简单，具有简单易行之特点。加筋土各组成部　分对材料的要求不高，其来源广泛，易于获取，体现　出就地取材、变废为宝的优点。其与重力式结构或其　它结构相比，能较显著地节省材料用量，降低工程造　价。另外，施工时对环境的影响小，施工快、工期短，　其综合效益十分显著。总之加筋陡坡路堤具有适应地　形、地物、不同地基条件、就地取材、利于环保、施　工简单、经济效益和社会效益明显等优点。由于加筋　土技术在技术上优越性、显著的经济性和广泛的适用　性，加筋土技术已获得了国内外同行的青睐，它的发　展前景非常广阔。　园福建交通科技２０１２年第２期