摘要：市政道路建设的重要基础是路基，特别是在特殊路基地段对路基的要求更高。本文对土工格栅在路基填筑中的应用展开阐述。对于新材料、新工艺的推广有一定的参考作用。
关键词：土工格栅；路堤施工
土工格栅是一种主要的土工合成材料，根据成型过程，分为单向拉伸土工格栅和双向拉伸土工格栅，经过纵向拉伸形成的格栅构成单向土工格栅，其单向抗拉轻度较强。经过纵横两个方向拉伸形成的格栅成为双向土工格栅，格栅的抗拉强度在两个方向都比较高。
一、工程概况
黄石奥体中心南侧体育南路是黄石奥林匹克中心区域内道路，道路朝东西向布置，将体育中心广场及各场馆串联起来，是进出体育中心的只要道路，沿途分别设置体育馆出入口、广场出入口、游泳馆及全民健身馆出入口，终于奥体中心东南角经三路，道路施工桩号全长为1239.918m。
体育南路道路设计速度30km/h，道路路面宽度15m，双向四车道布置，路基宽度30m，路肩范围铺设绿化带、自行车道及人行道。30m=3m（人行道）+2m（自行车道）+2.5m（绿化带）+15m（沥青混凝土路面）+2.5m（绿化带）+2m（自行车道）+3m（人行道）。
图2 机动车道路面结构图
二、材料特性
双向土工格栅的外观近似正方形的网格结构，网格尺寸30×30mm，采用聚丙烯为主要原材料，通过挤出，然后纵向、横向拉伸形成的一种高强度土工材料。
图3 双向土工格栅实物图
双向土工格栅具有抗拉强度高、网格不易断裂等特点，并具有良好的力学性能。与传统的土工格栅相比能够增大路基的承载力、有效地提高路基的抗剪强度、改善路基土的压缩性、减少路基的不均匀沉降，延长路基的使用寿命。
三、加固机理分析
土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土的相互作用中，这种相互作用可归纳为一下三种情况：
1、格栅表面与土的摩擦作用 2、格栅孔眼对土的“锁定”作用
图6 被动阻抗作用
上述三种作用均能充分约束土颗粒的侧向位移，从而，大大地增加了土体的直立稳定性。
本道路中通过级配碎石下部增设双向土工格栅，再经拉伸形成的网格结构将通过辗压的20 cm厚的下部碎石集料镶嵌于格栅的网格中，使原有路基与处理路基材料之间形成较强的咬合和互锁作用。格栅通过其特有的网格结构起到应力分散的作用，形成复合力学嵌锁体系层，使其能够扩散荷载、增大路基的承载面积、提高路基的承载力、改善路基土的压缩 从而有效提高路基的抗剪强度、减少路基不均匀沉降、延缓路基的沉降速度。
四、技术要求及标准
1、施工作业前，需将含有耕植土、腐殖土以及树根等表层杂填土及部分素填土进行清除，
2、回填模量：路基建成后，应在不利季节实测各路段路床顶面回弹模量代表值，填方路床顶面回弹模量值≥30MPa。
3、弯沉值：计算该路段的路基弯沉代表值时，应考虑不利季节和路基干湿类型的综合影响，路床验收弯沉值不得大于258.8（0.01mm）。
五、施工工艺及要点
5.1 土工格栅的施工工艺流程
检测、清理下承层→人工铺设土工格栅→搭接、绑扎、固定→摊铺上层级配碎石→碾压→检测
5.2 施工工序要点
1、施工前应熟悉设计图纸和施工注意事项，做好现场使用材料的检查试验，特别是对使用的双向土工格栅的检查试验，要严格按没计要求和土工合成材料试验规程进行，符合要求后才能使用；
2、施工前严禁大型车辆在原有路基上辗压，造成路基“弹软”，影响处理效果。根据设计要求，施工作业前需将含有耕植图、腐殖土以及树根等表层杂填土进行清除，但本道路沿线经过鱼塘、藕塘分布有厚度不均的淤泥，故路基采用风化石进行回填处理，到设计处理路基标高后，如果需稳压可以用推土机或小吨位光轮压路机稳压整平，严禁用大吨位压路机进行辗压；
3、施工放样，用白灰洒出处理路基边线，用人工进行格栅摊铺、拉紧。按照设计要求，路基边缘格栅要向外多铺出2．3 m以上，待第1层20 cm碎石摊铺辗压完成后卷压固定。摊铺应沿线路的纵向进行，并设法张紧，使之产生一定的相对伸长后采取U型钉对铺设好的土工格栅进行锚固处理，达到与下部已压实的路基连成一体。施工要求横向搭接宽度不少于50 cm，利用两排U型钉采用梅花型固定并用延伸率较小的尼龙绳呈“之”字形绑扎，纵向搭接宽度不少于20 cm，利用一排U型钉固定并用尼龙绳呈“之”字形绑扎，连接强度不低于格栅自身强度的60％。施工前严禁运料车或其它施工机械在已摊铺并张紧固定好的格栅上直接辗压；
4、格栅摊铺完成验收合格后，进行20 cm厚的碎石层施工。从卸料到碎石摊铺，严禁机械直接辗压格栅，造成格栅褶皱或松动，用人工配合机械摊铺碎石层，检查厚度合适后洒嵌缝料。用小吨压路机或推土机稳压，稳压完成检查合格后，将边缘多出的格栅按设计要求沿着1：1边坡上翻包裹住20cm碎石层后向路中延伸2m后固定；
图7 双现向土工格栅设置图
5、级配碎石层铺设完成后进行检查验收，包括标高、碎石厚度、宽度等，摊铺完成后进行实测压实度检测，同时进行外观检查，验收合格后将场外拌和好的水泥稳定土运至现场，用人工或摊铺机摊铺，要求整幅摊铺不留纵缝，及时检查虚铺厚度、含水量、水泥含量等是否符合要求，符合要求后要及时辗压，辗压不能超过规范规定的延迟时间，以免影响干密度及强度。每一段辗压完成并经检查合格后，应立即开始养护，养护不得少于7 d。严禁在养护期问重型车辆通行。摊铺混合料时不易中断，若因故中断时间超过2 h，应设置横向接缝，并按规范要求进行横向接缝处理；
六、结束语
根据双向土工格栅的优势，将土工格栅铺设在基层底部能增加半刚性基层的整体的抗弯能力延长基层的疲劳寿命，其在道路工程中的应用越来越广泛。同样在在不同的场合发挥出不同的功能。相信在未来的公路与市政道路建设工程中，土工格栅的前景将更加光明。
参考文献
[1]《公路土工合成材料应用技术规范》（JTJ/T019-98），中华人民共和国交通部，1999年
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[3]《公路路基施工技术规范》（JTG-F10-2006），中华人民共和国交通部，2007年
[4]《土工合成材料的加筋应用研究【D】》，田蓉，长安大学，2004年
论文作者:刘晓飞,张乐,龙陆彬,杨智慧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/26
标签：格栅论文; 路基论文; 土工论文; 碎石论文; 双向论文; 道路论文; 网格论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;