公路软土路基中土工格栅的应用处理分析

公路软土路基中土工格栅的应用处理分析

在公路建设软土路基的处理中，土工格栅技术被广泛应以与推广，它具有工程成本低、功效高、施工便捷、质量可靠等特点，本文通过结合某公路项目，重点阐述了公路软土路基中土工格栅的应用，并进行相应的分析。

标签：公路软土路基；土工格栅；应用处理；分析

1、工程概况

津汕高速公路是国家重点建设中的四纵（天津-汕尾）、四横（威海-乌海）的重合路段，是东北地区与华东及华南地区联系的重要通道之一，该路线位于河北平原，所经区域地处海河流域下游，为滨海冲积、海积平原。地形平坦、开阔，地势低平，海拔一般在2～5m之间，最低处海拔0～1m，最高处海拔7m，区段内坑塘、洼地较多，沟渠纵横。地表岩性以亚粘土、亚砂土为主。该区属于暖温带半湿润大陆性气候，夏季炎热多雨，年平均降雨量600mm左右，最大年降雨量1343.5mm，该段软弱地基较多，物理力学性质差，具有天然含水量大、强度低和易受扰动影响等特性，这使得软基处理成为路基工程施工中的关键，处理软土地基的目的在于减少软土中的含水量，增强软土颗粒的骨架结构，以改善持力层软土的不良工程建筑性质。

2、软基处理设计

（1）针对表层为软弱土一般控制段，采用砂垫层+土工格栅+超载予压的处理方式：

（2）针对下部软弱土体含水量较高的一般控制段，采用砂垫层+土工格栅+塑料排水板+超载予压的处理方式：

（3）针对桩基础两侧及箱形基础下部及两侧沉降主控制段及次控制段，采用土工格栅+深层水泥土搅拌桩的处理方式。

在津汕高速公路工程中我们选用了浙江绍兴永特塑料有限公司生产的40-40双向加筋复合格栅，这里介绍一下土工格栅及其在工程中的应用。

3、土工格栅性能及原理

土工格栅在道路工程中，能发挥加筋、排水、防渗、保护等一项或多项功能。使用土工格栅，可节省原材料、降低造价、简化维护保养程序、延长道路工程寿命，达到了费省效宏的目的。土工格栅由于其抗拉强度大、延伸率低（≤3%）、蠕变小、及对土体有较强地嵌锁、咬合作用，它能有效地对软土地基进行处理，约束土体的侧向位移，克服土体的不均匀沉降，极大程度地增强地基的承载能力，提高基础的整体性能，双向加筋复合格栅的拉力由经纬编织的高强钢丝承担，在

低应变下能产生极高的抗拉模量，纵横向肋条协同作用，充分发挥了格栅对土体的嵌锁作用。通过生产过程中塑料表面的处理，压制有粗糙的花纹，以增强格栅表面的粗糙程度，提高格栅与土体的摩擦系数。格栅的纵横向肋条的钢丝经纬编织成网，外包裹层一次成型，钢丝与外包裹层能协调作用，破断伸长率很低（不大于3%），蠕变量极低。另外，土工格栅的高密度聚乙烯可以确保格栅在常温下不会受到酸、碱及盐溶液，或油类的侵蚀，不会受到水溶解或微生物的侵害，同时，聚乙烯的高分子性能也足以抵抗紫外线辐射所造成的老化。格栅受力后纵横肋条协同作用，不会产生结点的拉裂或破损。而实际工程中，在填料的压实后，因为未受到紫外线光和氧的侵蚀，因此完全可以满足永远性工程建设的要求。

4、土工格栅在工程中的应用

为保证处理后的软基的各项指标符合设计，根据津汕高速公路河北段招标文件、图纸及有关技术规范要求，对土工格栅施工做出以下的技术要求：土工格栅铺设垂直于路堤轴线方向，之间的联结牢固，在受力方向联结处的强度不得低于材料设计抗拉强度，且其叠合长度不小于15cm。在距土工格栅8cm以内的路堤填料最大粒径不得大于6cm（清淤换填处土工格栅除外）。格栅摊铺以后应及时填筑填料，避免其受到阳光长时间暴晒，间隔时间不应超过48h。格栅上的第一层填料应采用轻型推土机或前置式装载机，一切车辆、施工机械只容许沿路堤轴线方向行驶。土工格栅施工过程中对其材料的选用、作业要点的掌握是作好此道工序的关键。

4.1材料

（1）土工格栅的性能和排水能力，必须符合设计规定。

（2）砂垫层使用的材料，为中砂、粗砂或砂砾，所用砂砾小于0.074mm颗粒含量不得超过5%，且不含草根、垃圾等有机杂物。

4.2施工要求

（1）铺设土工格栅前，先要查对所选用的材料的規格及性能是否符合设计要求；作为下垫层的砂级配良好，含泥量不大于3%，且不含有机质、垃圾等杂物。

（2）砂垫层施工要严格按要求分层施工，压实厚度为15～20cm。

（3）砂垫层施工顺序：铺砂→撒水→压实→测量。砂垫层铺至土工格栅设计位置时，将顶面铺平、压实达到设计要求后铺设土工格栅。

（4）铺设土工格栅时，土工格栅要绷紧拉挺，不得褶皱和损坏，幅宽5m，幅与幅之间要对齐对好，纵向搭接宽度不小于20cm，搭接处采用.延伸率较小的尼龙绳呈“之”字连接，其上再铺砂垫层或砂砾垫层。在路基两侧应回折 2.5m，铺好后要及时填筑覆盖。

（5）铺设砂垫层要先铺场地两侧、以减少中间铺设引起的侧向位移量。

（6）压实后的砂垫层要符合设计要求。为了避免太阳长时间曝晒铺好的土工格栅，造成其性能劣化，在土工格栅铺好后，应及时填筑填料。

（7）为了避免铺好的土工格栅人为损坏，禁止一切施工机械及施工车辆茌其表面堆放或行驶。为了使工程质量得到保证，在发现土工格栅破损后，应及时修复或重新更换。

结语：

通过运用土工格栅技术，可增加填方土料的抗剪强度和中期的整体性，防止不均匀沉降现象发生。土工格栅埋设在土中，横向挡条或肋条为荷载传递提供了一系列的承载点和锚固点，因此土体应力不仅靠表面摩擦，而且还通过网孔之间皎合和互锁作用而传递给格栅，由此构成了一个高效的应力传递机制，由于咬合和互锁作用及土工格栅低应变时的高抗拉强度，提高了土壤的抗滑力和土体在外荷下的约束力。通过使用土工格栅，保证了软基不软、涵洞不沉，压实度达到高标准，使软土地基的承载能力大大提高，得到了公路专家的一致认可，并且降低了施工费用，加快了工程进度。取得了显著的保障效果及良好的社会经济效益。