分析土工格柵在路基路面工程中的運(yùn)用

張馳

摘要：公路、鐵路建設(shè)隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展，作為撐起國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的交通運(yùn)輸線，在工程質(zhì)量和通車?yán)锍躺隙嫉玫劫|(zhì)的飛躍，對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。公路、鐵路建設(shè)的重要基礎(chǔ)是路基，特別是在一些高需要高填方地段，以及特殊地質(zhì)構(gòu)造地段，如：滑坡地帶，對路基的要求就更高。本文對土工格柵在路基填方中的應(yīng)用開展詳細(xì)的闡述，為我國公路、鐵路路基高難度、高技術(shù)的建設(shè)提供一些參考和幫助。

關(guān)鍵詞：土工格柵；路基；填筑施工

1土工格柵的功能及特點(diǎn)

1.1 加筋作用

由于土工格柵在抗拉強(qiáng)度和張拉模量方面獨(dú)具優(yōu)勢，憑借自身的物理特性土工格柵能將荷載和應(yīng)力進(jìn)行均勻的擴(kuò)散。對瀝青結(jié)構(gòu)層來說，其徐變作用在一定程度上可以有效降低，進(jìn)而防止瀝青面層開裂；對軟弱地基而言，可以大大減少作用于軟基上的荷載壓力。

1.2抗變形作用

當(dāng)局部不均勻的外力作用于土工格柵時(shí)，導(dǎo)致網(wǎng)孔在不同程度上發(fā)生變形，土工格柵憑借自身的特性能夠?qū)⒎蔷己奢d進(jìn)行均勻傳遞。

1.3壓實(shí)作用

在形狀方面，由于土工格柵約束層的網(wǎng)孔形狀是相同的，不會(huì)影響上下層顆粒之間剪切阻力，并且格柵的剛度、網(wǎng)孔的嵌鎖作用、抗拉強(qiáng)度三者之間相互作用，在一定程度上阻止了局部位移變形，鞏固和強(qiáng)化了顆粒材料間的壓實(shí)作用。

1.4強(qiáng)度大，變形小、蠕變性小

這使得土工格柵能夠應(yīng)用到多種土壤環(huán)境中去，并且還能夠滿足高大擋土墻、橋臺(tái)、陡坡的性能要求。

從土工格柵的鋪設(shè)到搭接再到定位、平整不需耗費(fèi)大量的人力物力就能夠輕松完成。土工格柵不論是應(yīng)用在道路工程還是鐵路工程中，它的施工過程非常方便，操作簡單，這就大大的縮短了工期，降低了費(fèi)用成本。

1.5土工格柵的力學(xué)性能非常高

雖然土工格柵重量很輕，但它的剛度和抗拉強(qiáng)度都很出色；而且它具有非常高的承載能力；在網(wǎng)孔與網(wǎng)孔之間存在嵌鎖作用、咬合作用保證它有良好的穩(wěn)定性，能夠產(chǎn)生較大的摩擦力起到約束土壤側(cè)向移動(dòng)的作用。

1.6老化速度慢，壽命長，具有耐酸、堿性，耐腐蝕性

對于塑料土工格柵來說，它具有良好的耐高溫，耐低溫的性能也非常優(yōu)越，并且耐老化；耐腐蝕性，能夠抵抗酸性、堿性物質(zhì)的腐蝕。而玻璃格柵壽命在50-70年之間，具有熔點(diǎn)高的特性，并且整體性非常好。

由于土工格柵具備上述優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于建筑工程、水利工程等領(lǐng)域，通常情況下，土工格柵作為加筋土結(jié)構(gòu)中的筋材或土工復(fù)合材料的筋材等。

2土工格柵的應(yīng)用

土工格柵是一種用聚丙稀、聚氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓面成的二維網(wǎng)格狀或具備一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵。在土木工程應(yīng)用中主要承受水平拉力，其形狀多為蜂窩形、棱形或圓孔形。目前其評價(jià)指標(biāo)有兩項(xiàng)：抗拉強(qiáng)度和抗老化性能。

名稱：網(wǎng)眼尺寸（mm）極限強(qiáng)度（KN/m） 2%應(yīng)變時(shí)的產(chǎn)品剛度（（kN/m） 2%應(yīng)變時(shí)的產(chǎn)品剛度模量（（kN/m）

聚丙乙烯格柵 35*35 30-50 400-800 4000-5000

通化快大茂至下排高速公路在施工過程中，需加寬部分K15+622―K20+336共計(jì)4.714公里，不計(jì)橋涵、挖方路基，兩側(cè)加寬路基長度為2.786公里，平均填高3.5米。因后中寬部分與原路基在施工時(shí)間上相差10月，且原路基已經(jīng)過了一個(gè)產(chǎn)凍融期，路基工后沉降變形已基本穩(wěn)定，為保證路基的整體性，我們在施工過程中采取以下措施：

（1）路基底面處理

清除新加寬部分路基下的軟弱層，采用排水固結(jié)方式填筑一層砂礫后，再鋪設(shè)塑料土工格柵+30cm砂礫墊層作為整體的墊褥層，以提高原地基的強(qiáng)度均勻性。在鋪設(shè)塑料土工格柵時(shí)，縱向搭接寬度不小于20cm，橫邊搭接寬度不小于50cm，且沿縱向邊緣應(yīng)綁扎。

（2）路基幫寬時(shí)，要向舊路基內(nèi)側(cè)清階除至路肩內(nèi)側(cè)2米，且挖成臺(tái)階狀，填筑材料選擇上盡量選用與原路基同質(zhì)的填料，但仍可能產(chǎn)生不均勻沉降，使新舊路基接觸面之間可能產(chǎn)生次生滑動(dòng)面。因此可將填方每隔50cm加鋪一層塑料土工格柵，使下滑力沿土工格柵分解，防止滑動(dòng)面的形成，減少不均勻沉降。在路基填筑至上路堤后，可每隔100cm鋪一層土工格柵。

（3）土工格柵鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)將強(qiáng)度高的方向垂直于路堤軸線，鋪設(shè)土工格柵的土層應(yīng)平整，表面嚴(yán)禁有碎、塊石等等堅(jiān)硬凸出物；土工格柵端部采用20cm∮10 U型錨釘固定，每米寬用4根，均勻距離固定；鋪設(shè)土工格柵時(shí)不允許有褶皺，應(yīng)人工拉緊，土工格柵攤鋪后應(yīng)及時(shí)填筑填料，以避免長受到長時(shí)間陽光直接暴曬。碾壓按施工規(guī)范正常進(jìn)行。

3施工要點(diǎn)總結(jié)

（1）施工要求壓實(shí)平整、呈水平狀、清除尖刺突起物。在平整壓實(shí)的

場地上，安裝鋪設(shè)的格柵其主要受力方向（縱向）應(yīng)垂直于路堤軸線方向，鋪設(shè)要平整。當(dāng)填蓋一層土后未碾壓前，再次用人工或機(jī)具張緊格柵，使格柵在土中為繃直受力狀態(tài)。

（2）根據(jù)本工程和其它工程的實(shí)踐證明，除凍結(jié)土、沼澤土、生活垃

圾、白堊土、硅藻土外均可用做填料。但礫類土和砂類土力學(xué)性能穩(wěn)定，受含水量影響很小，宜優(yōu)先選用。

（3）當(dāng)格柵鋪設(shè)定位后，應(yīng)及時(shí)填土覆蓋，及時(shí)完成碾壓，避免長期暴曬。碾壓的順序是先兩側(cè)后中間。碾壓時(shí)壓輪不能直接與筋材接觸，未壓實(shí)的加筋體不允許車輛在上面行駛，以免筋材錯(cuò)位。施工中隨時(shí)檢查土工格柵的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)有折損、刺破、撕裂等損壞時(shí)，視程度修補(bǔ)或更換。壓實(shí)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這也是加筋土工程的成敗關(guān)鍵。

（4）在加筋土工程中，一定要作好墻體內(nèi)外的排水處理；要做好護(hù)腳，防沖刷；在土體內(nèi)要設(shè)置濾、排水措施，必要時(shí)，應(yīng)設(shè)置土工布、透水管。采取疏導(dǎo)的方式排水，不能堵塞，否則產(chǎn)生隱患。

（5）對于施工人員缺乏對土工格柵正確認(rèn)識(shí)的現(xiàn)象，施工管理人員可在施工前可組織專門的人員培訓(xùn)，對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，增強(qiáng)施工人員的質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任意識(shí)。

4結(jié)語

路基的穩(wěn)定對于高速公路而言十分的重要，很多工程在運(yùn)行中出現(xiàn)問題都是由于路基處理的不夠科學(xué)。近年來興起的土工格柵證明在處理路基時(shí)十分有效，因此也得到了逐步推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[2]付麗娟，王志強(qiáng).《淺談高速公路路基路面的施工質(zhì)量控制》.《科技風(fēng)》， 2010 年18期.

（作者單位：連云港港務(wù)工程建設(shè)有限公司）