土工格栅垫层在道路软基处理过程中的应用

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摘要：近年来，在经济发展的推动之下，道路交通工程获得一定程度的发展，在道路工程之中，经常会遇到软基处理的问题，本文探讨了土工格栅垫层其在道路软基处理之中的应用。

关键词；土工格栅垫层；道路软基处理；应用

中图分类号：S969文献标识码： A

引言

土工合成材料加筋垫层在一定程度之上可以有效提升其软土地基的承载力，并且不断降低地基的沉降，具有施工简便、快捷以及投资省的特点。在垫层应用初期，土工合成材料通常使用土工织物，其可以较多地用来处理路堤、房屋等等来对承载力要求较低的地基之中。近些年来土工合成材料获得一定程度的发展，种种高强度的加筋材料，比如说土工格栅获得了十分广泛的应用，并用应用在对承载力要求比较高的建筑物软基处理之中。土工格栅刚度比较高，其在施工之中不容易出现褶皱，所以同施工土工织物相比而言较为便捷;土工格栅抗拉强度比较高、拉伸模量较大，界面摩擦力较大，所以同砂碎等等填料构成的加筋垫层在一定程度之上可以较为明显的提高地基的承载力，减小地基的沉降。

1、土工格栅简介

1.1、土工格栅概述

土工格栅是一种常用于土木工程中的用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体的网格屏栅。土工格栅具有强度大、变形小，高抗拉强度、低延伸率，理化性能极具稳定，耐磨性高，蠕变小，热稳定性好，对集料有嵌锁和限制作用，提高沥青混合料的承重能力、施工方便快捷等特点。

1.2.土工格栅的类型

1.2.1、塑料类

塑料土工格栅是通过拉伸而形成的矩形或方形的聚合物网材，按照制造过程中不同的拉伸方向，可以将其划分为双向拉伸和单项拉伸两种。是通过冲孔的方式在通过压制而形成的聚合物板材上进行成孔，在加热条件下实施定向拉伸。其中单向拉伸格栅是按照板材拉伸方向进行拉伸从而制作而成，双向拉伸格栅则是在单向拉伸格栅的长度垂直方向范围内实施拉伸而形成的。

1.2.2、玻璃纤维类

玻璃纤维土工格栅是将玻璃纤维作为主要材质，通过编制工艺制作而形成的网状结构材料，为了使玻璃纤维得到保护，提升其整体的使用性能，运用特定的涂复处理方法而形成的一种土工复合材料。由于表面涂有一层较为特殊的改性沥青层，因此该材料存在两重的复合性能，使得土工格栅的耐磨性和剪切能力得到一定程度的提升。

1.2.3、经遍土工格栅

涤纶土工格栅所运用的原材料主要是高强聚酯纤维。通过经编定向结构，在织物中的经纬纱线之间不会有弯曲状态存在，在交叉位置采用高强纤维长丝进行捆绑，从而构成牢固的结合点，使其力学性能得到充分发挥，该类土工格栅存在较高的抗拉强度，抗撕力强度大、延伸力及纵横强度差异小。在提升土体的抗剪强度及补强着重中发挥着一定的作用。

2、土工格栅垫层在道路软基处理过程中的应用

2.1、加筋垫层的设计

在设计加筋垫层之时，要求考虑到的加筋垫层的应力扩散作用，则是建筑物荷载经过垫层扩散后作用，其在天然地基上的应力不大于天然地基的承载力。使用分层总和法计算地基沉降，其可以满足建筑物沉降的要求。根据设计结果，使用厚1.5m的土工格栅级配碎石砂加筋垫层。加筋材料则使用的是涤纶土工格栅(TGS-2型)，其要求径向抗拉强度大于80kN/m，纬向抗拉强度大于50kN/m，延伸率低于10%。在铺设三层土工格栅之时，第一层铺在离加筋垫层底面300mm之处，以后每隔400mm铺一层;第一、三层将抗拉强度大的方向铺在长边方向(在此方向要求整条铺放，不能拼接，并在两头回折5m以上至基础边缘里边)。

2.2、加筋垫层施工

2.2.1、施工程序

本次工程复合土工格栅施工程序为:开挖基槽铺砂垫层铺无纺土工布展铺土工格栅并连接回填碎石填料夯实包裹并固定格栅。

2.2.2、工艺要求

（1）开挖基槽

开挖尺寸不小于设计要求，同时做好排水工作，清除浮泥，基槽开挖后，应及时铺垫砂垫层。

(2)铺砂垫层砂垫层表面应平整并压实，达到设计厚度(标高)和压实度要求。

(3)铺土工布、土工格栅土工布、土工格栅可以首先在场地上拼接之后及时运送到现场进行铺设，铺设之时需要保证顺直平整，不可以出现褶皱或者是损坏，土工格栅的纵轴向需要同主要受力方向保持一致，沿纵向不应该设置接头缝。

(4)铺填碎石填料

碎石垫层应分层填筑之时保证夯实，确保设计厚度以及压实度。

(5)包裹并固定格栅

填料结束之后，把两侧格栅向中间拉紧包裹状，紧包住碎石填料，然后用U形钉搭接固定。

2.2.3、施工中的要点

(1)施工方样在工程施工现场对路堤边坡坡脚线进行精确的放出，对于加筋路堤来说，将其宽填控制在50cm，因此在测量放样的过程中应根据设计坡脚线外50cm进行操作。做桩并通过撒灰线的方式作为标注。

(2)地基处理严格按照相关技术规范要求，对原地面实施合理的清除，彻底将路面上存在的杂草、淤泥以及松散土体进行清除。对原地面实施夯实操作，采用厚度为30cm的天然砂砾进行铺筑。为了使地下水位得到降低，可通过在路基两侧对排水沟进行开挖的方式进行操作。

(3)铺设土工格栅在铺设土工格栅之前，应对路基地面进行平整密实。从受力方向进行平铺和拉直，禁止有扭结和弯曲的现象发生。土工格栅应从路堤边坡向外进行2．5m的伸出，促使包边固结路堤。在所铺设的土工格栅上，在路基上采用U型钉每隔2m进行固定。

(4)填筑路基采用焖土或翻晒的方法对填土的施工含水量进行控制，使其达到最佳含水量的±2%之间。当土工格栅铺设结束之后，避免长时间出现暴晒，根据试验段确定的厚度和施工方法，及时进行填土摊平压实施工。应严格对填土的粒径进行控制，使其保持在小于15cm。在填料中不可对石块进行夹杂，避免对土工格栅造成损伤。在填土的过程中，应先对格栅两端进行填充，然后依次进行延伸，禁止铺好的格栅上有车辆通过，防止有格栅隆起的现象发生。运用推土机和平地机对每层填料实施整平，促使路基和土工格栅处于密贴状态。

2.3、软基处理形式

2.3.1、土工格栅规格见表1

2.3.2、土工格栅处理形式:

①对于浅层软基:一般水平铺1层或2层双向土工格栅，层间间距为30―50cm。

②对于深层软基:要求与排水处理相结合，可采用塑料排水板或粉体搅拌桩处理后再水平铺设一层或多层土工格栅。

③对于极软地基，可采用土工格栅碎石桩处理，此方法的最大特色是成桩易，排水速率快，固结效果好。

表1土工格栅规格表

其它应用方法还有:①半挖半填，填挖结合的处理，采用多层土工格栅进行加筋处理。②道路扩宽工程，采用土工格栅对扩宽部分的基础进行处理，控制不均匀沉降。③桥台跳车处理，采用多层土工格栅。(4)对于软土厚度不深，但属于极软地基，如含水量高的河塘及其它没法填筑的极软水网地段还可采用土工格栅现场安装成土工格室来处理。

3、结语

综上所述，运用土工格栅垫层施工能够有效的将公路结构中存在的结构问题得到改善，促使道路整体的使用性能得到提升，增加了其正常的使用寿命。在造价、工期及环保方面也有一定的经济价值和社会价值存在。因此，应得到有效的推广。

参考文献

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