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摘要：土木格栅相比较于传统的建筑材料，以其优异的性能特点受到道路建设工程的青昧，在道路施工中被广泛的应用，特殊土的施工问题在一定程度上被解决。本文通过土工格栅的性能特点和作用机理简单的分析了土工格栅在不同道路施工中的运用，有一定的参考价值。
关键词：土工格栅；道路施工；运用分析；
1引言
土工格栅有单向土工格栅和双向土工格栅两种类型，是聚合物材料由定向拉伸形成的平面网状材料，具有较高强度和开孔的网络。如图1、图2所示。
只经过纵向拉伸形成的格栅是单向土工格栅 ,其抗拉强度较高; 经过纵、横两个方向拉伸所形成的格栅是双向土工格栅,两个方向的抗拉强度都较高。土工格栅与其它土工合成材料相比较的优点是：延伸率低，变形小，重量轻，抗拉的强度高等等。所以在道路工程中土工格栅被广泛运用。
2土工格栅具有的性能特点及其作用机理分析
2.1土工格栅的性能特点
2.1.1耐久性能好
土工格栅除了有较强的抗拉强度外，它的耐久性能也很好，它的主要原料是高密度聚丙烯塑料或聚乙烯，据相关的资料显示，在设计允许荷载和常温条件的情况下，土工格栅有可长达120年的使用寿命。因为它含有碳黑以及抗紫外线等抗老化助剂的成分，能有效的防止酸、碱、盐以及汽油、酒精等有机溶剂的腐蚀。
2.1.2易于施工
土工格栅是一种具有柔性的塑料平面网材，由于运输方便、易搬运、重量较轻，而且还有一定的柔韧性，与碎石和土的镶嵌力较强，便于现场施工的连接和裁剪，可以重叠搭接，比较方便，不需要专用的器械工具和施工人员。
2.1.3抗拉强度高
土工格栅使聚合物的长链碳氢分子通过独特的工艺过程沿拉伸的方向重新组合成一直线，大大加强了分子链之间的联结力，因此有较低的延伸率和较高的抗拉伸强度，与拉伸前相比，提高了5-10倍的拉伸强度，延伸率只有拉伸前的10％-15％。格栅网格内粒料的互锁力增高，明显增大了摩擦系数。土工格栅在众多的土工合成材料中，在相同的应变下，它有最高的拉伸强度，抗拉强度已经与软钢相似。
2.2土工格栅的作用机理分析
土工格栅具有加固土的机理，土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土的相互作用中，一般认为，这种相互作用为格栅表面与土的摩擦作用，格栅孔眼对土的锁定作用，格栅肋条被土阻抗的作用。如图3所示。
上述的三种作用都可以充分的约束土颗粒侧向位移，因此使土地的自立稳定性增强，随格栅种类，开孔大小，土颗粒级配等因素决定了这三种作用在土体中各自发挥的程度。
3土工格栅在道路施工中的运用
3.1道路拓宽改造中土工格栅的运用
随着经济快速的发展 ,迅导致道路交通量迅速增长 ,现有的一部分道路宽度已无法满足行车的要求 ,需要拓宽改造一些道路。在拓宽改造的过程中 ,时常会遇到双侧加宽路堤或沿原有道路单侧的方案，新旧路面和新旧路基的接茬需要处理好,防止在使用新筑道路时由于发生沉降,导致新旧道路之间发生错台，为此，我们在将原有路基边坡挖成大于75cm宽的平台后,将1.5m幅宽的土工格栅沿道路干线铺筑,使得原有路基上有一半的土工格栅,新填路基上有另一半。随着路基碾压土工格栅,从下到上逐层的进行铺筑,直到路基施工结束(见图4)。新旧路之间的错台现象就有效地被防止了。
3.2土工格栅在处理软弱地基中的运用
软弱地基在道路工程中经常会遇到 ,通过大量道路工程的实践证明 , 利用土工格栅处理软弱地基的方法是行之有效的。换一定厚度的砂垫层填在软弱地基中可以使基层应力扩散能达到满足承载力的要求，这种浅层地基的加固法是大家熟知的。要是用土工格栅加筋土垫层的效果则会更好 ,由于土工格栅加筋土垫层相比于砂垫层拥有更好的强度与刚度,加筋土垫层可在更大的面积上扩展基底荷载。试验证明 ,当H/B=0.5时,加筋土垫层基层应力可扩散的范围达到4B ,加筋土垫层的应力可达70度左右的扩散角,同未加筋的砂垫层的应力扩散角 30度相比提高了1倍多。能迅速提高地基承载力是采用土工格栅加固软弱地基的优点之一。土工格栅加筋土垫层可达200kPa～ 400kPa的承载力,完全能达到施工机具或一般构筑物对地基承载力的要求 ,这对尽早增加路堤的极限高度或开放道路交通，加快施工的进度有着十分重要的意义。还能够使地基沉降量发展达到有效控制,对道路的正常使用具有重要的意义。
3.3土工格栅可防止沥青砼路面裂缝反射的应用
加铺土工格栅在沥青砼路面中,能改善应力分布和路面结构的状况,起到预防疲劳破坏和低温收缩,抵缓反射裂痕的产生，提高路面的强度作用。在碾压沥青砼的作用下,可以从格栅网格穿过并切入到网孔之中,形成许多相互作用的群体。集料自由的运动在这种区域受到了限制,路面的压实,承载力，荷载的传递得到了提高,起到了格栅做路面骨架网络的作用。路面基层的上方放置土工格栅 ,它的工艺流程是: 清扫基层→喷洒粘层→铺设格栅→张紧固定→摊铺沥青混凝土→碾压面层→初期保养→开放交通。沥青混凝土面层在 土工格栅上的最小厚度为0.04m, 沥青混合料的最高温度不能高于 130℃。土工格栅加铺在沥青混凝土中,是防止路面裂缝反射，旧路补强,改善汽车行驶条件的一种既合理又经济的方法。
3.4在预防和治理桥头跳车危害中土工格栅的运用
行车的安全与舒适受道路桥头跳车这一病害的严重影响,桥头跳车是由于桥台背后的土体下沉所引起的 一般用在桥头后安置有效搭板的处理方法,但是有时效果不是很明显,是因为沉降值过大，夯填土不密实，台后填入的土过高的原因。经过大量实验和实践证明 ,有效地消除这一病害的产生，可以利用土工格栅的方法来处理,能够减小桥台后的土体沉降值 实际上就是在桥台的背后将土工格栅的一端固定住,拉紧另外的一端,然后分层碾压桥台背后进行填土。
4结束语
近几年来,在道路工程中对土工格栅的应用越来越广泛, 其在不同的应用场合发挥着不同的作用, 如防渗、过滤排水、隔离、加筋补强和防护等等。我们应当更加科学和合理的利用土工格栅这一技术，相信在未来的道路建设工程中,土工格栅的应用将会更加的广泛。
参考文献
[1]董国强.土工格栅在公路工程中的应用[J].交通世界（建美，机械），2012（10）：142-143.
[2]刘靖.土工格栅在路基加宽工程中的应用[J].交通世界，2010（3）：67-68.
[3]王立新.土工布及土工格栅在道路工程中的应用[J].公路，2002（3）：89-91.
论文作者:孙海峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/9/28
标签：格栅论文; 土工论文; 道路论文; 路面论文; 路基论文; 地基论文; 沥青论文; 《基层建设》2017年第15期论文;