浙江省交通设计院试验中心
摘要：本文在对土工合成材料的类型特征及其在软土地基加固处理中的作用机制分析基础上，结合工程实例，对其在软土地基加固施工中的具体应用和效果进行分析，以土工合成材料在软土地基加固处理中的推广应用，促进软土地基施工发展与提升。
关键词：土工合成材料 软土地基 加固处理 应用
软土地基是工程施工中常见的一种情况，由于软土地基的土地性能与地质情况较为特殊，为确保工程基础的稳固性，往往需要采取一定的加固处理措施，来改善土地结构的性能，确保工程地基结构稳固与安全。土工合成材料作为一种由人工合成聚合物制成的产品，具有质量轻、成本低、柔性强、强度高以及整体性突出、不容易腐烂等特征，在岩土工程施工中，通过在工程结构表面或者是内部、结构层之间设置使用，从而起到结构性能加强和保护的作用效果，并且在实际中应用较为广泛。下文将在对土工合成材料的类型特征及其在软土地基加固处理中的作用机理分析基础上，结合工程实例，对其具体应用进行分析。
1、土工合成材料的类型特征及作用机理分析
1.1土工合成材料的主要类型与特征
结合工程施工中对土工合成材料的应用情况来看，当前比较常见的土工合成材料以土工织物、土工格栅以及塑料排水板等类型为主。
其中，土工织物是通过将人工合成的聚合物原料加工形成丝或者是短纤维、纱、条带等形状，最后制成具有平面结构的土工织物，在工程施工中进行应用。根据加工制造的具体方法不同，土工织物又包含有纺土工织物与无纺土工织物两种类型，有纺土工织物是由两组平行但是呈现正交或者是斜交的经纬线交织加工形成，而无纺土工织物则是通过将纤维进行定向或者是较为随意的排列然后进行加工制成，在加工制作环节，可以通过化学粘结剂联结或者是热力联结、机械联结等不同方式加工完成。土工织物具有较好的整体连续性，并且抗拉性较突出，耐腐蚀，施工应用方便，但是抗紫外线能力降低，在紫外线照射下容易发生老化。
其次，塑料排水板作为一种软土地基加固处理材料，在实际中的应用相对广泛。值得注意的是，塑料排水板在进行软土地基加固处理应用中，是以增加软土地基土层的竖向渗透性能，从而促使其在荷载作用下地基土层中的含水量能够从地层中快速排出，加快土体结构的固结，达到地基加固与荷载提升效果。
最后，土工格栅作为工程施工中常用的一种土工合成材料，其性能优势更为独特，它作为加筋土结构以及复合材料筋材应用作为显著，主要有玻璃纤维与聚酯纤维两种类型。其中，聚酯纤维土工格栅的加工制造是通过对聚合物材料的加热，实现高分子加热延伸与重新排列形成新的联结，从而实现其强度性能提升，具有较高的抗老化以及抗酸碱腐蚀等性能；玻璃纤维的土工格栅是以玻璃纤维作为材质，根据其产品性能要求，还能够通过自粘感压胶以及表面沥青浸渍处理，使之在工程施工中形成较为紧密的结合，从而增加工程结构的强度性能。与其他土工合成材料相比，土工格栅具有质量轻、柔性高，便于现场裁接，能够重叠搭接使用，施工方便，机械化与专业化要求低等特征。
1.2土工合成材料进行软土地基加固的作用机理分析
根据软土地基的土地结构形式不同，土工合成材料在软土地基加固处
2、土工合成材料在软土地基加固处理中的应用
2.1工程概况
某软土地基加固处理施工为一公路项目重要施工内容，该公路项目设计为一级集散公路双向四车道施工工程，软土地基加固处理施工地段位于广泛沉降或抬升构造形成的一级深断陷地区，施工区域的地质结构垂直变化较为明显，地表以杂填土为主，包含低液限粘土以及黏土等成分，土地结构强度变化较大，局部存在轻微地震液化趋势，岩层结构相对复杂，其中杂填土以下为低液限粘土。结合该工程施工特征，为了保证地基结构稳固性，避免动态荷载下地基沉降变化明显，对公路项目的施工以及正常使用造成影响，在地基施工中通过对新建以及加宽施工地基进行换填砂砾垫层进行加固处理，并且在换填砂砾垫层上部铺设防渗土工布，周围边坡采用土工布进行包边防护，此外，针对换填土地基交界部位，通过在路床范围进行土工格栅铺设，以确保其路基的稳定性。其中，换填土交界部位的路床土工格栅铺设分为两层，一层铺设在上路床地面，一层铺设在下路床地面，同时在换填土的填挖交界面坡度高于1：5时，进行台阶开挖设置，台阶高度设置在100cm，宽度设置在150cm，呈向内倾斜3%状态进行开挖施工，开挖过程中每间隔一层台阶进行玻璃纤维土工格栅铺设保护，从而实现施工地段工程路基的稳固性提升。
2.2施工应用及效果分析
根据上述软土地基加固处理方案设计，在施工操作中，首先进行施工地段土体表面软土层挖除，厚度约为60cm，然后对开挖地区进行平整并使用振动压路机进行碾压，再在槽底进行土工布预铺，并分层填筑砂砾石，其中，第一层砂砾石厚度适当增加，控制在30cm左右，填筑后使用振动压路机进行碾压固实，并根据填筑层压实前后的沉降变化，进行压实度控制。
其次，在完成砂砾石填筑后，进行上层表面清理并使用土工布进行包边防护，清理过程中注意砂砾土填筑各层面平整，不会对土工布造成破坏影响。此外，在土工布铺设中，注意沿着道路进行横向铺设并展平拉紧，避免存在褶皱，接缝处采用手提缝纫机进行缝合，土工布与土工格栅铺设完成后，48小时以内要进行土方填筑，避免土工布或土工格栅在阳光下长时间暴晒，影响其材料性能，土方填筑过程中，从一侧开始，使用轻型推土机进行摊铺凭证，禁止机械直接接触土工布，填料使用压路机进行碾压固实，根据填料厚度进行压路机类型选择。
最后，土工格栅铺设采用分层铺设方式，将一端使用U型钢钉固定在台阶上，固定间距设置为1m，铺设过程中对于相邻土工格栅搭接宽度设置为20cm，搭接部位采用尼龙绳以之字形进行穿绑连接，注意将各层连接部位相互错开，土工格栅上的填料需要通过分层压实进行施工，压实后厚度在30cm以上，以确保加固效果。
3、结语
总之，本文在对软土地基加固处理常用土工合成材料类型分析基础上，以土工格栅以及土工织物联合进行软土地基加固处理应用，取得了较好的效果，对实际工程具有一定的参考价值。
参考文献：
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[3]张宇.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].建筑知识，2016，08（10）：1-2.
论文作者:袁星昊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
标签：土工论文; 土地论文; 格栅论文; 材料论文; 织物论文; 土工合成论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第2期论文;