土工格柵在路基填筑中的應用

張振剛

(忻保高速公路建管處，山西忻州 034000)

隨著公路交通量和汽車載重量的猛增，對路基整體性的要求逐年提高。縱向填挖交界處和半填半挖路基路床頂面加鋪土工格柵可增大路基的承載力，延長路基的使用壽命，防止路基不均勻沉陷、改善路基使用性能。

1 加筋土工格柵的主要技術特征

在路基土方施工中，土工格柵是由聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而形成的同時具有較高的抗拉強度和彈性模量的立體網格屏柵，與其他土工合成材料相比，具有加固路基、防止變形、分散荷載等特定的作用。將土工格柵埋置于土中可以用作加筋土結構的筋材或復合材料的筋材。在路基土方施工中，對于土體不穩(wěn)定的填挖交界處，雙向土工格柵及鋼塑加筋土工格柵的應用最為有效。作為一種路用材料，在路基補強施工中，可使粒狀填料與網格互相鎖合在一起，形成穩(wěn)定的平面，防止填料下陷，并可將垂直荷載分散，在高填方及半填半挖地段可采用多層補強的方法;在路面施工中，將網格與路面材料摻合在一起，可以有效地分散傳遞荷載，防止路面裂紋，并可承受一定沖擊載荷，防止翻漿造成的路面沉陷和裂紋。地形處于山嶺重丘區(qū)的高速公路段內，山嶺重疊，溝壑縱深，將土工格柵用于高填方及半填半挖路段，可有效減少路基與橋臺的沉降差，降低車輛與路基振動，減緩路基結構變形，提高車輛行駛的安全舒適性能。

1.1 雙向土工格柵

雙向土工格柵是用高分子聚合物通過擠壓、成板、沖孔過程后再縱向、橫向拉伸而成，通過工藝過程使聚合物的長鏈碳氫分子沿拉伸方向重新排列成一直線，因而具有較高的抗拉強度和較低的延伸率。其抗拉強度已接近于軟鋼，同時孔眼具有對土的鎖定作用，使得在縱向和橫向上都具有很大的拉伸強度。這種結構在土壤中同樣也能提供一個有效的力的承擔和擴散的理想連鎖系統，適用于大面積永久性承載的地基。通過有效的施工作業(yè)可以起到提高地基承載力、限制土體的側向位移、擴散應力的作用。

1.2 鋼塑加筋土工格柵

鋼塑加筋土工格柵是由鋼塑加筋帶復合而成，其表面經延壓具有規(guī)則的粗花紋，鋪設于換填土層中可承受巨大的抗應力和與填土之間的摩擦力，整體上限制了地基土的剪切、側面擠出及隆起。由于加筋土墊層的剛度較大，有利于上部基礎荷載的擴散并較均勻地向下傳遞，可較好地提高地基的承載力并約束土體的側向位移，增強地基穩(wěn)固性能。在施工中還可有效地避免被施工機具的碾壓而造成的破壞。

2 設計要求

GSL35/PE雙向鋼塑土工格柵，其技術要求符合交通部行業(yè)標準JT T480-2002交通工程土工合成材料(土工格柵)的技術標準。要求雙向土工格柵極限抗拉強度不小于35kN/m。

填土高度不大于3m時，鋪設1層土工格柵，格柵滿鋪于路面底面以下80cm處，即路床底部;填土高度大于3m時，增設2層土工格柵，分別位于路面底面以下1.8m及2.8m處。同時對填挖交界處的填方路基的壓實度要求提高2%，必要時采用重錘夯實，以確保路基穩(wěn)定。填方高度大于10m的路基，采用加筋土路堤收縮坡腳，加筋邊坡采用1∶1，每10m高處設一級2m寬平臺。坡面采用拱形骨架內種草防護。土工格柵沿坡高層層水平鋪設，豎向間隔為0.5m，第一級邊坡筋帶長度按16m，8m依次變化，第二級邊坡筋帶長度按16m，8m，8m依次變化。

3 土工格柵施工

3.1 施工工藝流程

清理、檢測下承層→人工鋪設土工格柵→搭接、綁扎、固定→攤鋪上層路基土→碾壓→檢測。

3.2 機械配置

選用20t～40t小噸位振動壓路機和50t以上拖式振動壓路機各一臺，推土機、平地機各一臺。

3.3 施工方法

1)為了確保路基整體穩(wěn)定性，每側應各加寬0.5m。對含水量適中的路基表面進行整平后用壓路機穩(wěn)壓兩遍，再用50t振動壓路機靜壓4遍。

2)按設計文件要求先鋪墊30cm厚的砂礫，人工配合平地機整平后，振動壓路機靜壓兩遍。

3)土工格柵的鋪設。首先用錨釘固定穩(wěn)固格柵端部，用鋪設機或人工將格柵緩緩向前拉伸拉鋪，在鋪設過程中，隨時安排專人檢查格柵平整度，要求格柵底面必須平整、密實，確保格柵平鋪，拉直，按卷交替，連續(xù)鋪設。

4)首層土工格柵鋪設完成后，隨即開始鋪設第二層厚20cm的砂礫:汽車運砂礫卸于路基一側，而后整平機向前推進。應先對路基兩側2m范圍內填筑10cm厚度，把第一層土工格柵折翻上來再填筑剩余10cm的砂礫，禁止兩側向中間填筑和推進，嚴禁各種機械在沒有鋪筑砂礫的土工格柵上行駛作業(yè)，這樣可最大程度地保證土工格柵平整，不起鼓，不起皺，提高路用性能。第二層砂礫填筑平整后，及時檢查鋪筑厚度，檢測無誤后用振動壓路機靜壓兩遍。

5)以此方法類推，進行第二層土工格柵的鋪筑，第二層鋪筑完成后再填筑砂礫，振動壓路機靜壓兩遍后，即完成路基基底的加固措施。

6)依據設計圖紙要求，砂礫碾壓完成后，沿路線縱向在邊坡兩側各鋪設土工格柵兩幅，搭接寬度20cm，按上述方法搭接固定牢固后開始進行土方施工作業(yè)。

7)高填方路基邊坡土工格柵的防護施工中，每填筑兩層土就需兩側同時鋪設各一層土工格柵，然后以此類推，直至鋪到路肩表層土下。

3.4 施工中的注意事項

1)對鋪設現場的下承層表面必須要求壓實平整，無尖刺凸起物或礫石凸起。填土層表面應平整，嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物，在距土工格柵8cm以內的路堤填料，其最大粒徑不得大于6cm。

2)在鋪設安裝、連接固定過程中，土工格柵主要受力的縱向方向應垂直于路基的軸線方向，格柵網格表面要確保平整，不允許有褶皺，格柵四邊張緊。必要時可以采用插釘等措施固定土工格柵于填土層表面。

3)頂層格柵的縱向受力方向要求是通長無接頭，雙幅搭接處可以人工綁扎搭接，搭接寬度應大于20cm。如鋪設寬幅中，設置的格柵在兩層以上，層間應錯縫設置。大面積鋪設后，需安排專人調整其平直度。覆蓋一層砂礫未碾壓前，應再次用人工或機具張緊格柵，力度要均勻，使格柵在土中始終保持為繃直受力狀態(tài)。

4)土工格柵上的第一層填土攤鋪宜采用輕型推土機或前置式裝載機，填料的攤鋪與填筑從路基的縱向軸線位置開始，對稱地向兩側填土。車輛、施工機械沿路堤的軸線方向行駛。土工格柵攤鋪以后應及時攤平填料，間隔時間不應超過48h，加筋路堤的邊坡防護應和路堤的填筑同時進行，在夏季施工時如不能及時填筑，應及時對已鋪筑完成頂面的土工格柵采取覆蓋等臨時保護措施，以避免其受到陽光、雨水的直接暴曬和侵蝕。

5)填料的選擇和壓實:格柵施工中的填料應優(yōu)先選取礫類土和砂類土等力學性能穩(wěn)定、受含水量影響小的土質。所選填料粒徑不得大于鋪筑層厚的2/3或15cm，同時控制填料級配，以保證壓實密實性。格柵鋪設搭接完成后，應及時填土覆蓋。為確保施工的連續(xù)性，應合理安排作業(yè)計劃，采取鋪設、回填的循環(huán)流水作業(yè)法。施工中控制好最佳含水量，為提高路基整體穩(wěn)定性，碾壓的順序是先兩側后中間。碾壓中壓輪不能直接與筋材接觸，未壓實的格柵不允許車輛在上面行駛，以免筋材錯位。

3.5 防、排水措施

路基填筑施工中，及時做好各類臨時防排水措施，避免土工格柵下承層出現翻漿、泥濘的現象，必要時在土體內設置濾、排水設施。

4 土工格柵試驗檢測

土工格柵常規(guī)檢測包括:外觀、物理性能(包括:單位面積質量測定、幅度測定、網孔尺寸測定);力學性能(包括:條帶拉伸試驗、接頭/接縫寬條拉伸試驗、粘焊點極限剝離力試驗);抽檢頻率:每批次進場檢驗一次，每檢驗批代表數量不超過500卷;取樣方法:在同批土工格柵產品中隨機抽取5卷，每卷截取1m作為樣品，共5件。相關試驗檢測標準:GB T17689-2008土工合成材料(塑料土工格柵);JT T480-2002交通工程土工合成材料(土工格柵);JTG E50-2006公路工程土工合成材料試驗規(guī)程等。

［1］張建良，焦二中，車志強.土工格柵在高填方擋土墻中的應用［J］.山西建筑，2005，31(14):76-77.

［2］陳謙應.土工格柵加筋支擋結構在山區(qū)高等級公路中的應用［A］.全國第五屆土工合成材料學術會議，全國第五屆土工合成材料學術會議論文集［C］.2000.