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摘要：当前，随着城镇化建设的不断加速，各地在扩大城市规模方面，优先重点开展道路建设方面的工作。目前，各地建设道路所用方法有很多种，但是，普遍在大城市的道路建设当中采用含地下管道的沥青混凝土路面建设标准，这种建设方式有其独特的好处，在建设过程当中，地下管道和外力的承压对路面的破坏是客观存在的，如何降低地下管网对城市路面的破坏，本文针对目前比较流行的土工格栅加筋的地下管道建设来降低内外因素对道路路面的影响，旨在对以沥青混凝土路面为主的现场施工和改善路面结构提供一些有意义的参考。
关键词：土工格栅；地下管道；路面结构
当前，土工格栅在我国城市道路工程中已经得到了广泛的应用，主要是因为土工格栅具有的先天优势，这些优势不但可以降低相关的城建费用，而且还坚固可靠，非常有利于道路建设和地下管道的保护工作。同时也看到，含有地下管道的城市道路路面病害影响严重的现状，将土工格栅运用在建有地下管道的路面结构层中以防止出现崩塌的危害，效果显著。
一、土工格栅的使用价值
土工格栅是一种合成材料。并且分为四大类，即：塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和聚酯经编涤纶土工格栅四大类。当作为土木工程使用时，就统称为土工格栅。这种合成材料与其他合成材料相比，它具有强度大、变形小、耐腐蚀、寿命长、施工方便快捷、周期短、成本低等等特点，可以说它在土木工程建筑施工中具有非常好的优势。但是其理论方面的研究还处在不断的探索阶段。众所周知，含有地下管道的道路建设费用较高，为了寻求最合理的建设方案，防止建设后投入运营期间出现各种问题，很有必要在开工期间重视和使用土工合成材料土工格栅的应用，这对优化路面结构具有非常重要的实际意义。
二、当前道路铺设的相关情况
当前，在城市建设当中，往往采用沥青混凝土路面作为城市道路的主要选择，因为它具有表面平整，不像水泥路有接缝，行车舒服，震动及噪音都很小的优势。随着技术不断的优化升级，现在越来越采用碎石加砾石或者石灰粉煤灰土与水泥碎石结合的方式，基层为半刚性材料的沥青混凝土路面，具有力学性能好、工程造价低的优点。不过，在受到高低温差影响的情况下，会出现裂缝，如果道路下面还铺设有管道的情况下，这种现象会更加突出。这种情况下，就可以试着将土工合成材料加入路面结构中，铺设在基层顶面或旧沥青混凝土路面，起到加筋作用，又降低了底部的拉力，从而可延缓和防止反射裂缝。
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三、当前路面结构设计方法和现状
沥青混凝土路面作为层状结构，设计人员的经验设计源于长期的积累，其结果不能保证设计的最优。因为达到最优是一个长期的不断需要探索的过程。随着结构分析理论与方法的日益成熟数学理论的发展及计算机的发展工程结构进行优化设计成为必然。
（一）探讨土工格栅的加筋层数对含地下管道的路面结构受力的影响。例如，如果我们在位于某市的某一标段内建设长度大约为10公里左右的道路，道路主要采用单侧加宽方式设计。标段内多为湿陷性黄土，湿陷等级一般为II~III级，局部为I~II级，地形起伏较大、沟壑遍布，填挖交错。根据图纸设计，使用铺设土工格栅的方式减少路基不均匀沉降。
（二）施工准备。基于满足施工的便利与实际情况需要，只对每层层底进行格栅的铺设，因此所有的格栅位置只考虑在层底的情况。目前，对在路基中土工格栅正常铺设的加筋层数的影响分析中，选用４种加筋方式：加筋下面层底；加筋下面层与基层底；加筋下面层、基层与中面层底部；加筋下面层、基层、中面层底与上面层位置的底部。
土工格栅应提前进场，经过试验检验合格后方可用于现场施工。尽量选用幅宽较宽的产品，减少搭接、方便施工。铺设前应先将场地清理干净，清除养生膜、浮土、突出的硬物等，保证下承面的平整，要求平整度不大于15mm。使用压路机对工作面进行稳压，施工死角使用人工夯实。对铺设区域进行准确放样，并报请监理检验合格后方可进入下一道工序。为防纵向歪斜现象，先按幅宽在铺设层划出白线或挂线。铺设环境：室外气温5C以上，风力4级以下，无雨、雪等天气。
（三）铺设土工格栅。将土工格柵运至铺设起始位置，参照参考线进行铺设，其实位置用插钉及土石压重固定，然后用人工方法将格栅缓缓向前拉铺，每铺10米长进行人工调直一次，直至一卷格栅铺完，再铺下一卷。铺设时应拉直、平顺，紧贴下承层，不得出现扭曲、褶皱、重叠，并要注意避免过量拉伸从而避免超过其强度和变形的极限而产生破坏或撕裂、局部顶破等操作同前。大面积铺设后，要整体调整其平直度。铺设应平铺，拉直、不得重叠，不得卷曲、扭结。接铺：以卷长为单位作为铺设的段长，应铺格栅的段长内铺满以后，再整体检查一次铺设质量，然后接着铺设下一段，下一段铺设时，格栅与格栅应按照规范要求进行搭接，然后使用8号铁丝呈“之”字形穿绑固定后继续向前进方向铺第二段。如果土工格栅为双层，则上、下层接缝应错开，错开长度应大于500mm。
从实际的铺设过程中可以得出，在含有地下管道的城市道路中，汽车荷载作用下，路面结构层中基层的下表面产生的拉应力最大，也是路面病害的诱导原因所在。为了降低基层底部的最大拉应力，在下面层底或基层铺设土工格栅效果相对于其他结构层更好些。加筋在下面层底部后，道路的弯沉与无格栅相比降低会比较明显，同时在实际施工过程中发现，加筋层的位置越靠基层底部，加筋作用越明显；在基层底增加加筋层数后，主要是由于上部的格栅不能充分发挥其抗拉效果，从而造成对总的加筋效果影响变化不大。
四、结语
土工格栅加筋在含有地下管道的路面施工过程中起到非常重要的作用，尤其是在在含有地下管道的，铺设沥青混凝土路面的道路中，因汽车在重压下，土工格栅起到了降低沥青基层的拉力作用。但是我们也看到，任何东西都是有限度的。虽然布置多层格栅可以减小弯沉，但其数量的增加却没有看到效果的明显改变，这说明铺设多了没有用处，如果过多的铺设且位置不对，则会起到反作用。总之，要加大运用土木格栅在含有地下管道的路面建设中的使用力度，真正体现出其基于道路设计的性价比与施工的便利化的优势。
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论文作者:祁盼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/24
标签：格栅论文; 土工论文; 路面论文; 面层论文; 结构论文; 道路论文; 地下管道论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;