天津市市政工程设计研究院 天津市 300051
摘要：从国民经济长远发展的角度来看，在道路建设中路基工程对其事业发展具有至关重要的作用。为此，施工单位必须充分了解施工相关规定的前提下，进行科学有效施工，只有这样才能实现道路工程的预期目标。由交通部颁发的《公路合成材料应用技术规程》中指出，土工格栅在路基施工中的应用，可减少或延缓裂纹反射的数量，减少沥青路面的车辙，可适当提高半刚性基层的疲劳寿命。为此，施工单位应重视土工格栅技术在道路路基施工中应用，以此实现预期建设目标。
关键词：道路工程；土工格栅；应用
一、土工格栅的作用机理
格栅是用聚丙烯、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网格屏栅，当作为土木工程使用时，称为土工格栅。作为一种独特的土工合成材料，相比其他土工合成材料，土工格栅具有相应的优势。在道路路基施工中，土工格栅往往作为加筋土结构或复合材料的筋材料，一般分为4类：塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和玻纤聚酯土工格栅。土工格栅是在高分子聚合物拉伸后形成的方形格栅板材。划分标准不同，土工格栅可以分为不同的类型，如按照材质进行划分，主要包括2种：塑料土工格栅与玻璃纤维格栅。按照加工方式进行划分，分为单、双向土工格栅。土工格栅主要适用于路堤、挡墙、软基等方面，这种技术的应用可以对路基等结构的稳定性与承载力进行有效提升。
作为柔性材料，土工格栅能够承受极大的拉应力。在土体的拉伸变形区域进行土工格栅的设置，可以有效传递土的拉应力，促使钢筋成为抗拉构件。在荷载作用下，土工格栅与土体之间的摩擦力对土体侧向变形将起到制约作用。因土工格栅与土体之间粘结力较高，进而提高了抗拉性及剪应力。并对路堤横断面、新老路基结合部的沉降情况进行有效改善，避免纵、横向裂缝的情况的出现。
二、土工格栅的优越性能
土工格栅是一种由聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等原材料合成的呈整体规则的网格状的平面结构聚合物。对不同原材料合成的土工格栅来说，蠕变性和抗老化性是不一样的。目前道路工程建设中常采用的土工格栅有塑料土工格栅、玻璃纤维土工格栅、钢塑土工格栅和涤纶纤维经编土工格栅四大类。对于不同的应用目的，根据不同的土工格栅所具有的特性来合理选用，如：钢塑土工格栅、塑料土工格栅因材质单一，不需复合处理，节点与筋肋形成整体，单根肋筋的强度和节点强度匹配较好，整体强度较高，所以较多应用于路基强度的加强工程中。而玻璃纤维土工格栅因经过优质改性沥青涂覆处理而成，其与沥青混合料有复合性能，能较好地相溶，并充分保护玻纤基材，因此极大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力，从而得以应用于路面加筋工程中。其具有较高的纵横向抗拉强度，低延伸率，耐高温性，可防止道路反射裂缝、龟裂、网裂、车辙等病害的发生。
1、土工格栅嵌锁和限制作用
土工格栅是规则的网格状，网格表面与填料形成了磨擦作用，阻碍土体的滑动；格栅的孔眼对填料形成“锁定”作用，阻碍填料的活动，增大填料间的摩擦系数；并且土对格栅肋条起着被动阻抗作用。这些限制使填料能够得到更好的压实，将土工格栅和填料变为一个整体结构，获得更大的承载力，提升整体强度。
2、土工格栅的高稳定性
因土工格栅的合成材料性质稳定，一般紫外线、酸碱溶液、酒精、汽油等对土工格栅的影响都较小，具有耐腐蚀、抗老化性能，完全可满足永久工程的需要。
3、抗拉强度高、延伸率低、变形小
土工格栅是通过特殊的工艺，使聚合物的长链碳氢分子沿拉伸方向重新排列成直线，分子链间的联结力大大加强，因此，土工格栅的抗拉强度和与拉伸前提高了5-10倍，延伸率却只有拉伸前的10%-15%。
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三、土工格栅在道路工程路基中的具体应用
对于现代道路工程而言，不应该出现人工上的疏忽从而导致出现任何质量问题，人工永远是质量的最为稳固保障，所以进行土工格栅路基施工时，更需要施工人员进行自我调整，一次保证土工格栅路基真正可以在道路工程中发挥自己的作用，并且保证土工格栅路基的自身质量，进行及时自我总结，也只有这样，才可以真正地促进土工格栅路基相关技术的提高。
1、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。
2、进行土工格栅路基施工前的各种准备工作
首先应该对于设计方案进行充分地了解，以及对施工地点的实际情况进行充分了解，充分了解施工中的难点问题，对于问题进行有效地解决，对于土工格栅路基进行严格的规格确定，检测所用到的相应一些原材料进行质量检测，保证材料的正常功能型，并且保证材料自身的强度等各项指标可以适应道路工程中的路基使用。
3、进行土工格栅加筋的填料过程
对于加筋区域一般选择填料为粘性土和粗颗粒，这两种也是土工格栅加筋的主要填料。在施工过程中，通过推土机进行主要作业，其他现代机械设备作为辅佐，进行共同作业。在进行施工过程中，应该确保机械不会和土工格栅进行接触在进行填料的过程中就需要先进行人工的铺设合格土，采用分层的填筑和碾压进行填土施工，这样做的目的就是可以充分确保土体有足够的压实度，而对于碾压不到的区域，则可以使用小型的打夯机进行夯实，防止面板出现错位现象，在进行填料时，需要注意的一点就是要尽可能地规避尖锐的棱角破坏土工格栅，并且还需要对填料中的含水量进行严格的控制，确保其含湿量是在合理的范围之内的。
结束语
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，得到了道路专家的一致认可，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。
参考文献
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论文作者:张海楠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/26
标签：格栅论文; 土工论文; 路基论文; 填料论文; 道路论文; 工程论文; 作用论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;