土工格柵在瀝青路面養護中的作用與施工工藝

于小波

（重慶市合川區政府評審中心，中國重慶400074）

土工格柵作為一種道路加筋材料，由于具有施工簡便、快捷和投資少的優點，在道路養護工程中被廣泛應用。

1 土工格柵的分類

1）塑料土工格柵是有一定柔性的塑料平面網材，主要原料為聚乙烯塑料，通過塑料擠出機擠壓成薄片，再打出有規則的孔洞，然后在加熱控制下進行定向拉伸制成。按其制造時拉伸方式的不同又可分為單向土工格柵和雙向土工格柵兩類。

2）玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為原料，以高強無堿玻璃纖維通過一定的經編工藝制成網狀結構材料，經纖維長絲雙面涂覆而制成的半剛性制品。

2 土工格柵的性能

塑料土工格柵質量輕，與土或碎石咬合力強，抗酸堿、耐腐蝕、耐老化、易施工，在工程中具有較高的拉伸強度(較拉伸前提高5～10倍)和較低的延伸率(只有拉伸前的10%～15%)。易于現場裁剪和連接(可用聚乙烯繩或連接棒連接)，也可重疊搭接（現有公司研制出帶搭接扣的土工格柵，可以不用其它材料連接），且在施工過程中彎折影響小。但塑料硬度低、抗機械損傷能力差，劃痕、碎石硌傷等機械傷痕會產生應力集中，使塑料土工格柵的整體力學性能降低。

玻璃纖維土工格柵具有易建性，抗高溫，耐腐蝕，低延伸率，彈性模量高，沒有長期蠕變性，符合環保要求等特點，且具有橫縱向很高的抗拉強度。玻璃纖維強度與重量比比鋼鐵還要大，抗拉強度能達到100 kN/m，這為防止反射裂縫提供了足夠的強度。它斷裂時其延伸率小于4%，有很高的抗變形能力，與瀝青混合料的相容性好。

3 土工格柵的作用機理

土工格柵為柔性材料，在土體荷載的作用下，是靠各個孔帶分散受力，又集中形成合力的機理。

格柵網眼的存在制約了土的橫向移動。土工格柵與砂顆粒之間通過摩擦和嵌鎖咬合作用及砂顆粒對土工格柵的被動阻力限制了土體的側向滑動變形，形成了良好的嵌鎖作用，使土體具有較好的整體抗剪強度和抗彎剛度。

土工格柵使上面的負荷得到擴散。當加筋土受荷載作用時，土工格柵與土體之間具有較高的粘結作用，并與土體產生相互嵌固作用，顯示出更好的抗拉性能。土的拉應力傳給土工格柵，使加筋土成為抗拉構件，可將應力由垂直方向轉為水平方向，將荷載應力較均勻地擴散分布到較大的基底范圍內，增強了土體的整體抗拉強度，有效地改善了路面結構應力分布，高抗拉加筋土強度遠遠高于無筋土，極大地提高了土體的承載能力。

土工格柵的網狀結構可使孔隙水壓力更快地消散，有效地加速地基軟土排水固結。這對于加固軟粘土地基是非常重要的。

4 土工格柵的施工

土工格柵在公路養護中使用頻率越來越高，主要應用在路面地基、擋土墻以及坡度較高邊坡的土體加固等領域。

土工格柵施工工藝流程：清理下承層表面→檢測→鋪設土工格柵→搭接、綁扎、固定→碾壓→檢測→鋪設上層。

1）清表

清除路基范圍內雜草、樹木等有害于路堤穩定的雜物，對于地表積水或水塘地段，先將水抽干，清除淤泥，并用合格土方進行回填，并進行壓實。施工前對舊路面應清掃干凈，對局部的坑洞和路面嚴重不平的段落進行整平。

2）檢測

鋪設土工格柵前對路面進行嚴格檢查，看是否清理干凈，路面是否平整。

3）鋪設土工格柵

土工格柵在平整的下承層上按設計要求的寬度鋪設，標示出土工格柵鋪設的范圍，然后進行鋪設。將強度高的方向垂直于路堤軸線方向布置。土工格柵橫向鋪設，鋪設時繃緊，拉直，避免折皺、扭曲或坑洼。

4）搭接、綁扎、固定

土工格柵沿縱向拼接采用搭接法，搭接寬度不小于30cm。橫向搭接長度宜為10～15cm，縱向搭接長度宜為20～30cm，并根據攤鋪方向，將后一端壓在前一端之下。搭接方式采用縫接法連接，相鄰兩幅土工格柵采用交織的高強度聚丙烯帶進行縫接；或采用搭接的方法，搭接寬度不小于25cm，并用“U”形釘予以固定（現在有公司研制出帶有搭接扣的土工格柵，可以不用綁扎）。

鋪設土工格柵后，先將一端用固定鐵皮和釘子固定在已灑布黏層瀝青的下層結構上。 固定時不能將鋼釘釘于玻纖土工格柵上，或錘子敲打玻纖格柵，影響其抗拉強度。釘子可用錘子或射槍射入，再將格柵縱向拉緊并分段固定，每段長度為3m～10m。對于水泥混凝土路面，可按縮縫間距分段，鋼釘位置設于接縫處。

5）碾壓

固定好土工格柵后，要噴灑黏層油，可采用人工噴灑和專用汽車噴灑，要盡量均勻，汽車噴灑不到的地方用人工補灑。鋪好土工格柵后，人工鋪設一層填料，填料以剛好填滿網格為宜，及時完成碾壓，避免長期暴曬。用膠輪壓路機適度碾壓穩定，使格柵與原路表面黏結牢固。

6）檢測

對即將攤鋪上層的土工格柵，須查看是否與路面黏結牢固，是否平整。

7）攤鋪上面層

機械攤鋪、碾壓從兩邊向中間推進，碾壓自兩邊向中間進行。

5 施工注意事項

1）應使格柵最大強度方向與受最大應力方向一致。

2）應盡量避免重車直接在鋪好的土工格柵上行駛，以免對格柵產生推移。

3）當土工格柵攤鋪在碎石層上時，應先在碎石層上撒鋪2cm厚的粗砂，以免土工格柵直接與碎石接觸而被破壞。

4）鋪設土工格柵的關鍵是保證連續性，避免產生扭曲、褶皺、重疊，要特別注意避免過量拉伸，以防止超過其抗拉強度和變形極限而發生破壞和撕裂。

6 結論

土工格柵較其它土工合成材料具有其特殊的性能和使用效果，尤其是它的加筋作用和對土的壓實作用在軟弱地基及高填方路基中的應用，能有效地提高路基的穩定性和控制路基的沉降。

從經濟成本方面，比其它方法更節約資金，土工格柵的鋪設僅需要幾個人，代替了施工中常用的機械設備。

［1］歐明六.土工格柵的分類與特性[J].鐵道標準設計,2003(10)：155-15.