淺析土工格柵在路基加寬施工中的應用

劉艷玲 李營軍

摘 要：土工合成材料作為公路施工材料之一，因其高強度、柔性好，且耐腐蝕等特點得到了廣泛應用。尤其是土工格柵因其抗拉強度高、延伸率低等優點被廣泛用于擋土墻、邊坡、路堤等施工。相比傳統加筋擋土墻支擋結構，土工格柵加筋擋土墻在受力上存在極大差異，這對整個加筋結構的工作性能影響較大。為此，本文在充分了解土工格柵作用機理的基礎上，對路基加寬施工中土工格柵技術要點等內容進行了分析與探究。

關鍵詞：土工格柵；路基加寬；作用機理

1 土工格柵的作用機理

格柵是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成的二維網格狀或具有一定高度的三維立體網格屏柵，當作為土木工程使用時，稱為土工格柵。作為一種獨特的土工合成材料，相比其他土工合成材料，土工格柵具有相應的優勢。在公路路基施工中，土工格柵往往作為加筋土結構或復合材料的筋材料，一般分為4類：塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和玻纖聚酯土工格柵。土工格柵是在高分子聚合物拉伸后形成的方形格柵板材。劃分標準不同，土工格柵可以分為不同的類型，如按照材質進行劃分，主要包括2種：塑料土工格柵與玻璃纖維格柵。按照加工方式進行劃分，分為單、雙向土工格柵。土工格柵主要適用于路堤、擋墻、軟基等方面，這種技術的應用可以對路基等結構的穩定性與承載力進行有效提升。

作為柔性材料，土工格柵能夠承受極大的拉應力。在土體的拉伸變形區域進行土工格柵的設置，可以有效傳遞土的拉應力，促使鋼筋成為抗拉構件。在荷載作用下，土工格柵與土體之間的摩擦力對土體側向變形將起到制約作用。因土工格柵與土體之間粘結力較高，進而提高了抗拉性及剪應力。并對路堤橫斷面、新老路基結合部的沉降情況進行有效改善，避免縱、橫向裂縫的情況的出現。

2 路基加寬施工中土工格柵技術要點

本文以某公路工程為例，該公路全長18.5km，設計時速80km/h，為雙向四車道。公路沿線途經多處不良地質路段，其中湖泊眾多，河道交叉，周圍地基主要以沉積淤泥質亞黏土為主，且地下水位較高。經過技術人員的實地勘察，決定采用土工格柵處理軟土地基，利用土工格柵表面與土的摩擦作用和加筋補強作用來約束土體移動和下沉，從而使施工條件得到改善，地基承載力大幅高。

2.1 清表壓實

施工前，應將路基范圍內的樹木、雜草、白色垃圾等雜物清除干凈，通過抽水泵抽干地表積水或水塘地段，并在路基兩側開挖排水溝，以便于降低地下水位，然后對長期浸水的軟土和淤泥進行開挖并運出施工現場。完成地表清理后，拋填合格的土方，并將中粗砂在土方表層鋪0.2-0.3cm的厚度，最后壓實地表。施工人員可選用沖擊壓路及對原地表進行平整壓實，根據路基沖擊碾壓施工方案執行具體壓實措施，確保平整度在15mm以內，壓實度在92%以上。

2.2 鋪設底層土工格柵

施工人員要在平整下承層上全寬鋪設土工格柵，用木樁將土工格柵鋪設范圍標示完以后進行鋪設施工，鋪網時從施工路段的一端開始，鋪設保持垂直路線。土工格柵要求平整順直的進行鋪設，不允許出現坑洼、褶皺或扭曲，且與下承層緊貼，兩側寬度與路基寬度保持相同，在斜坡鋪設土工格柵時要保證具有適當的松緊度。土工格柵鋪設時需要將足夠的錨固長度預留在路堤兩邊，在壓實填料面上回折覆裹，回折錨固長度控制在2m左右，外側覆蓋一層土，防止出現人為破壞，保障土工格柵的整體性。土工格柵的連接方式可采用搭接法、黏接法或縫接法，縫接法可用交織的高強聚丙烯帶連接相鄰兩幅土工格柵，縫接寬度控制在5cm以上；搭接法一般采用U形釘進行固定，搭接寬度控制在大于30cm且小于90cm范圍內；黏接法的黏接寬度必須大于5cm，黏接強度超過合成材料的抗拉強度。

2.3 土方填筑

完成底層土工格柵鋪筑后，需要進行路基填土，填料需要分層攤鋪、分層碾壓，所選用土方要進行取樣檢驗，確保其符合施工要求。為了防止運輸車輛調頭或碾壓后破壞土工格柵，土方填筑可采取滾填方式完成。施工人員可采用輕型推土機或前置式裝載機攤鋪土方，根據土的最大松鋪厚度合理控制土方填筑厚度，其中填石路堤控制在50cm以下，土方路堤控制在30cm以下，隨后通過壓路機碾壓路基，確保填筑碾壓符合路基土方壓實的規范要求。

2.4 上層土工格柵鋪筑

土方填筑碾壓合格后，鋪設上層土工格柵，上、下層接縫應交替錯開，錯開長度控制在50cm以上。寬度需要與填土層頂寬保持一致，鋪設要求及連接方式等同于底層土工格柵鋪設要求。針對部分路段需要做沉降觀測，可在地表埋設沉降儀，控制路堤填料速率，并對側向位移和沉降情況加強觀測，避免出現路堤失穩。

完成上述作業后，需再將一層土料填筑在其表面，防止被破壞或丟失。填筑該層土方時必須嚴格按照路基土方填筑厚度和碾壓要求完成，松鋪厚度控制在30cm以內。施工單位可以使用平地機按層厚攤鋪平整填料，每一填層頂面局部高差控制在10cm以內，確保土工格柵緊密內貼土面。在填筑完土方后，需要進行分層碾壓。施工人員可選用推土機、鏟動機或壓路機進行碾壓，壓實作業不允許使用羊腳壓實機械，防止對土工格柵造成損壞。碾壓時堅持“從兩側向中心”的順序，不允許進行反向順序碾壓和橫向行駛碾壓，行間保持50cm的重疊，縱向碾壓保持10m左右重疊區段。

2.5 驗收

完成軟土地基處理后，需要按照相關要求對填層的密度、地基的壓實度等參數進行檢測，確保其符合指標要求，對于不達標的路基需要加強碾壓，直至合格后做好邊坡防護工程，及時整修邊坡。

3 路基加寬施工中土工格柵質量控制

1）按照要求鋪設、固定平整的下承層，鋪設時土工格柵緊貼下承層，嚴禁出現扭曲、重疊以及折皺現象。

2）材料強度高的方向應垂直路基的中心線進行鋪設，土工格柵鋪設后第一層填料之間的間隔時間控制在1周以內，采用無棱角的細粒料作為第一層填料，填土時要從中間向兩邊對稱進行，通過填土來保持土工格柵的受拉狀態。

3）在土工格柵上卸土時高度控制在1m以內，避免局部出現不均勻下陷，嚴禁機械在未壓實的填料表面走動。路基碾壓可選用平碾施工方式，車轍深度控制在5cm以下。鋪設完土工格柵后需要覆蓋48小時，避免高溫或強光下出現老化受損情況。土工格柵的上、下填料最大粒徑要控制在路床和路堤范圍粒徑要求以內，而且距離格柵層8cm內的填料粒徑控制在6cm以下，鋪設完每層土工格柵和填料后需要對其平整度、寬度以及厚度進行認真檢查，確保其與施工要求相符。

4 結束語

綜上所述，新老路基搭接是否合理將直接影響到道路改造中路基加寬的質量。最常見的方式就是在老路基邊坡上進行臺階開挖或將土工格柵鋪設到臺階上，促使新老路基形成一個整體，在加寬公路路基時，因堤身壓密變形與地基沉降等問題，新加寬路基沉降變形情況較為嚴重，這種情況下，將加大新、舊路基的沉降差。將土工格柵加筋技術應用到公路路基施工中，可以有效降低新、舊路基的沉降量，提高路基的穩定性，為公路工程施工整體質量的提升提供可靠的保障。

參考文獻

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