公路軟土路基中土工格柵的應(yīng)用處理分析

【摘要】在公路建設(shè)軟土路基的處理中，土工格柵技術(shù)被廣泛應(yīng)以與推廣，它具有工程成本低、功效高、施工便捷、質(zhì)量可靠等特點，本文通過結(jié)合某公路項目，重點闡述了公路軟土路基中土工格柵的應(yīng)用，并進行相應(yīng)的分析。

【關(guān)鍵詞】公路軟土路基；土工格柵；應(yīng)用處理；分析

1、工程概況

津汕高速公路是國家重點建設(shè)中的四縱（天津-汕尾）、四橫（威海-烏海）的重合路段，是東北地區(qū)與華東及華南地區(qū)聯(lián)系的重要通道之一，該路線位于河北平原，所經(jīng)區(qū)域地處海河流域下游，為濱海沖積、海積平原。地形平坦、開闊，地勢低平，海拔一般在2～5m之間，最低處海拔0～1m，最高處海拔7m，區(qū)段內(nèi)坑塘、洼地較多，溝渠縱橫。地表巖性以亞粘土、亞砂土為主。該區(qū)屬于暖溫帶半濕潤大陸性氣候，夏季炎熱多雨，年平均降雨量600mm左右，最大年降雨量1343.5mm，該段軟弱地基較多，物理力學(xué)性質(zhì)差，具有天然含水量大、強度低和易受擾動影響等特性，這使得軟基處理成為路基工程施工中的關(guān)鍵，處理軟土地基的目的在于減少軟土中的含水量，增強軟土顆粒的骨架結(jié)構(gòu)，以改善持力層軟土的不良工程建筑性質(zhì)。

2、軟基處理設(shè)計

（1）針對表層為軟弱土一般控制段，采用砂墊層+土工格柵+超載予壓的處理方式：

（2）針對下部軟弱土體含水量較高的一般控制段，采用砂墊層+土工格柵+塑料排水板+超載予壓的處理方式：

（3）針對樁基礎(chǔ)兩側(cè)及箱形基礎(chǔ)下部及兩側(cè)沉降主控制段及次控制段，采用土工格柵+深層水泥土攪拌樁的處理方式。

在津汕高速公路工程中我們選用了浙江紹興永特塑料有限公司生產(chǎn)的40-40雙向加筋復(fù)合格柵，這里介紹一下土工格柵及其在工程中的應(yīng)用。

3、土工格柵性能及原理

土工格柵在道路工程中，能發(fā)揮加筋、排水、防滲、保護等一項或多項功能。使用土工格柵，可節(jié)省原材料、降低造價、簡化維護保養(yǎng)程序、延長道路工程壽命，達到了費省效宏的目的。土工格柵由于其抗拉強度大、延伸率低（≤3%）、蠕變小、及對土體有較強地嵌鎖、咬合作用，它能有效地對軟土地基進行處理，約束土體的側(cè)向位移，克服土體的不均勻沉降，極大程度地增強地基的承載能力，提高基礎(chǔ)的整體性能，雙向加筋復(fù)合格柵的拉力由經(jīng)緯編織的高強鋼絲承擔，在低應(yīng)變下能產(chǎn)生極高的抗拉模量，縱橫向肋條協(xié)同作用，充分發(fā)揮了格柵對土體的嵌鎖作用。通過生產(chǎn)過程中塑料表面的處理，壓制有粗糙的花紋，以增強格柵表面的粗糙程度，提高格柵與土體的摩擦系數(shù)。格柵的縱橫向肋條的鋼絲經(jīng)緯編織成網(wǎng)，外包裹層一次成型，鋼絲與外包裹層能協(xié)調(diào)作用，破斷伸長率很低（不大于3%），蠕變量極低。另外，土工格柵的高密度聚乙烯可以確保格柵在常溫下不會受到酸、堿及鹽溶液，或油類的侵蝕，不會受到水溶解或微生物的侵害，同時，聚乙烯的高分子性能也足以抵抗紫外線輻射所造成的老化。格柵受力后縱橫肋條協(xié)同作用，不會產(chǎn)生結(jié)點的拉裂或破損。而實際工程中，在填料的壓實后，因為未受到紫外線光和氧的侵蝕，因此完全可以滿足永遠性工程建設(shè)的要求。

4、土工格柵在工程中的應(yīng)用

為保證處理后的軟基的各項指標符合設(shè)計，根據(jù)津汕高速公路河北段招標文件、圖紙及有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，對土工格柵施工做出以下的技術(shù)要求：土工格柵鋪設(shè)垂直于路堤軸線方向，之間的聯(lián)結(jié)牢固，在受力方向聯(lián)結(jié)處的強度不得低于材料設(shè)計抗拉強度，且其疊合長度不小于15cm。在距土工格柵8cm以內(nèi)的路堤填料最大粒徑不得大于6cm（清淤換填處土工格柵除外）。格柵攤鋪以后應(yīng)及時填筑填料，避免其受到陽光長時間暴曬，間隔時間不應(yīng)超過48h。格柵上的第一層填料應(yīng)采用輕型推土機或前置式裝載機，一切車輛、施工機械只容許沿路堤軸線方向行駛。土工格柵施工過程中對其材料的選用、作業(yè)要點的掌握是作好此道工序的關(guān)鍵。

4.1材料

（1）土工格柵的性能和排水能力，必須符合設(shè)計規(guī)定。

（2）砂墊層使用的材料，為中砂、粗砂或砂礫，所用砂礫小于0.074mm顆粒含量不得超過5%，且不含草根、垃圾等有機雜物。

4.2施工要求

（1）鋪設(shè)土工格柵前，先要查對所選用的材料的規(guī)格及性能是否符合設(shè)計要求；作為下墊層的砂級配良好，含泥量不大于3%，且不含有機質(zhì)、垃圾等雜物。

（2）砂墊層施工要嚴格按要求分層施工，壓實厚度為15～20cm。

（3）砂墊層施工順序：鋪砂→撒水→壓實→測量。砂墊層鋪至土工格柵設(shè)計位置時，將頂面鋪平、壓實達到設(shè)計要求后鋪設(shè)土工格柵。

（4）鋪設(shè)土工格柵時，土工格柵要繃緊拉挺，不得褶皺和損壞，幅寬5m，幅與幅之間要對齊對好，縱向搭接寬度不小于20cm，搭接處采用.延伸率較小的尼龍繩呈“之”字連接，其上再鋪砂墊層或砂礫墊層。在路基兩側(cè)應(yīng)回折2.5m，鋪好后要及時填筑覆蓋。

（5）鋪設(shè)砂墊層要先鋪場地兩側(cè)、以減少中間鋪設(shè)引起的側(cè)向位移量。

（6）壓實后的砂墊層要符合設(shè)計要求。為了避免太陽長時間曝曬鋪好的土工格柵，造成其性能劣化，在土工格柵鋪好后，應(yīng)及時填筑填料。

（7）為了避免鋪好的土工格柵人為損壞，禁止一切施工機械及施工車輛茌其表面堆放或行駛。為了使工程質(zhì)量得到保證，在發(fā)現(xiàn)土工格柵破損后，應(yīng)及時修復(fù)或重新更換。

結(jié)語：

通過運用土工格柵技術(shù)，可增加填方土料的抗剪強度和中期的整體性，防止不均勻沉降現(xiàn)象發(fā)生。土工格柵埋設(shè)在土中，橫向擋條或肋條為荷載傳遞提供了一系列的承載點和錨固點，因此土體應(yīng)力不僅靠表面摩擦，而且還通過網(wǎng)孔之間皎合和互鎖作用而傳遞給格柵，由此構(gòu)成了一個高效的應(yīng)力傳遞機制，由于咬合和互鎖作用及土工格柵低應(yīng)變時的高抗拉強度，提高了土壤的抗滑力和土體在外荷下的約束力。通過使用土工格柵，保證了軟基不軟、涵洞不沉，壓實度達到高標準，使軟土地基的承載能力大大提高，得到了公路專家的一致認可，并且降低了施工費用，加快了工程進度。取得了顯著的保障效果及良好的社會經(jīng)濟效益。