山西晉中土工格柵 路基中的土工格柵墊層 (1)方案的確定。該段經設計單位、業主、監理三方共同研究決定采用換填,土工格柵墊層等措施進行軟基處理,并同時布設縱、橫向排水滲溝。(2)土工格柵墊屋綜合處理地基的原理。土工格柵層處理地基(軟土地基)的機理表現在下面幾個方面:①土工格柵有一定的剛度,從而使上面的負荷得到擴散,提高了地基的承載能力。②由于土工格柵的抗拉強度大,它的存在可增加路堤的穩定性。③土工格柵與砂墊層或填土層(0.5m厚)共同作為一層,這一層具有同路基及地基或軟土地基不同的剛度,它既是路堤的柔性筏基,又是地基及軟土的排水通道。所以在地基變形顯得均勻,差異沉降較小。④由于格柵網眼的存在制約了顆粒材料的橫向移動,形成了良好的嵌鎖作用。通過這種機械咬合作用使土體具有較好的整體抗剪能力。(3)材料的性能及要求。砂墊層要求用潔凈的中粗砂,含泥量應小于5％,以利形成排水通道。土工格柵是一種新型的聚合物材料,經雙向定向拉伸后,它的縱、橫向抗拉強度均勻,且具有良好延性、高抗疲勞性和耐腐蝕性。其重量較輕,方便施工。本次地基處理所用的土工格柵是QLGSG50-50型,延伸率為5％,其縱、橫向抗拉強度均為50kN/m雙向土工格柵,網孔尺寸為15mm×15mm,幅寬為4m,幅長為50m。(4)土工格柵墊層處理地基的施工程序及要點。①先平整場地,清表土并排干地表水。②在地基上鋪一層10cm的砂墊層,然后鋪上一層SS-20型土工格柵(采用橫鋪),土工格柵沿橫斷面鋪設,格柵的強度高的方向(縱向)應垂直于路基的中線,應盡量避免沿這個方向的接縫,各層土工格柵的兩端需進行回包,回包長度分別不小于1.5m、2m,平臺錯臺處的回包長度增長至3.5m。回包段應折覆蓋在壓實的填料面上,平整順適,外側用土覆蓋,格柵的鋪設應平順,保持一定的松緊度,表面嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物,局部起伏差不得大于5cm,格柵的縱向搭接重疊寬度不小于30 cm,搭接縫采用塑料帶綁扎,間距為50cm,對鋪設好的格柵每隔1.5m用勾頭釘固定于地面,以保證格柵以下承面密貼,鋪設好的格柵應及時回填,防止日曬老化,筋材暴露時間不宜超過24 h,上下層土工格柵的搭接縫錯開設置,錯開長度不應小于50cm,并用下層土工格柵回包,與上層格柵形成一整體,兩層格柵間的填土厚度為50cm。③路基土應分層填筑并滿足相應規范要求,另外應避免運料車在已攤鋪好并張緊定位的格柵上直接碾壓。④施工中應控制路堤的填土速率并加強沉降和側向位移的觀測,防止路堤失穩。四、土工格柵的使用效果 1.增加了路堤的穩定性,有效防止滑移、塌方、沉陷等現象的發生。另一方面,使其上部施加的荷載能均勻分布在地層中。也就是說,當軟土地基在上覆荷載作用下可能產生剪砌破壞時,土工格柵將阻止破壞面的出現,從而提高地基的承載力。當土工格柵受到集中應力作用時,高彈性模量的土工格柵受力后將產生垂直分力,分散和抵消部分荷載,有效提高地基承載力,這一效果能有效提高路基加載速率,縮短工期。 2.有效提高地基承載力,由于重型機械在軟基路段容易沉陷,路基填土壓實難于開展,但砂墊層結合土工格柵處理后,壓路機等機械便可在其上開展作業。通常在未經處理的軟土路基上填筑路堤,在一定的填筑高度內,都會出現不同程度的“彈簧”狀態,填土難于壓實,平整度差。經鋪設土工格柵后,由于其約束作用,填料易于壓實,表面平整。 3.土工格柵在提高地基承載力和增加地基穩定的同時,對不均勻的沉降有調節作用,能較快的減少路基的沉降差異。土工格柵和砂礫層共同構成比軟土剛度大得多的復合墊層,對上部施加的荷載起到重新分布的作用,其滲透排水作用又使地基受力趨于均衡,使軟基加快排水固結,促成路堤均勻沉降,使路堤平順。 4.在一邊軟一邊硬的地基上填筑路堤,使用土工格柵能更有效地保證路堤填筑時的,并能加快此類路堤的沉降均衡穩定。在此種地基上填上,由于沉降的差異,會造成路基斷裂,甚至失穩。由于土工格柵具有均布力特性,可使整個斷面平衡。 五、幾點體會 (1)原設計對h＞20m的軟基采用清淤換填并加土工格柵加筋,我認為是可行的。(2)路堤填土的厚度及密實度要求,在土工格柵上的 層甚至兩層適當放松。實際施工中經過各方面技術研究,密實度要求達到85％,可略低于90％。該部分可作為沉降后低于地面線的原狀土處理。(3)路堤橫斷面方向的弧形沉降對土工格柵的抗拉強度有較高要求,特別是沉降差異較大時,對土工格柵的橫向搭接長度及搭接方式應給予關注,土工格柵的縱向搭接也有類似問題。

隨著加筋技術的發展和土工合成材料加筋理論的不斷完善，新型的土工加筋材料不斷涌現。土工格柵的出現，對公路工程的發展起到了重要的推動作用。但由于不同的土工產品的作用不同，正確選擇合適的材料對公路工程的質量保證起到了關鍵作用。 土工格柵是聚合物材料經過定向拉伸形成的具有開口網格、較高強度的平面網狀材料。常用的聚合物有聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纖維、滌綸、合成纖維等。土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和玻纖聚酯土工格柵四大類。 一、塑料土工格柵 塑料土工格柵是經過拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網材，按其制造時拉伸方向的不同可為單向拉伸和雙向拉伸兩種。它是在經擠壓制出的聚合物板材（原料多為聚丙烯或高密度聚乙烯）上沖孔，然后在加熱條件下施行定向拉伸。單向拉伸格柵只沿板材長度方向拉伸制成，而雙向拉伸格柵則是繼續將單向拉伸的格柵再在與其長度垂直的方向拉伸制成。 （一）塑料土工格柵的基本特性 1、力學性能：由于在制造過程中，經過了定向拉伸，使聚合物分子沿拉伸方向定向排列，加強了分子鏈間的聯結力，大大提高了其抗拉強度，甚至比軟鋼強度還大，延伸率卻很小。土石料在網格內互鎖力增高，它們之間的磨擦系數也顯著增大。 2、抗溫度性能：由于拉伸作用，使其抗高溫性能也提高。 3、耐久性能：由于土工格柵中加入炭黑等老化材料，使它具備較好的耐酸、耐堿、耐腐蝕、抗老化等耐久性。 4、施工性能：土工格柵重量輕，與土或碎石咬合力強；抗酸堿、耐腐蝕、耐老化；柔性、質輕易施工。塑料土工格柵是有一定柔性的塑料平面網材，易于現場裁剪和連接（可用聚乙烯繩或連接棒連接），也可重疊搭接，便于現場組裝成所需形狀，且在施工過程中折曲影響小，施工簡單，不需要特殊的施工機械和專業技術人員。 （二）塑料格柵視單、雙向應用場合分別如下： 單向土工格柵適用于公路及鐵路路基、路堤、邊坡加筋、各類擋墻加筋、江河海壩的加筋及堆場加筋、橋臺加筋、較淺層基礎的加筋。廣泛應用于各類加筋擋土墻。雙向格柵適用于公路及鐵路路基、路堤加筋、淺層基礎加筋、大型廣場、車場、碼頭貨場、堆場等 性承載的地基增強，河道路基加筋，防治瀝青混凝土路面反射裂縫等。廣泛應用于路基、路堤加筋和淺層基礎加筋。 二、鋼塑土工格柵 鋼塑土工格柵以高強鋼絲（或其他纖維），經特殊處理，與聚乙烯（PE），并添加其他助劑，通過擠出使之成為復合型高強抗拉條帶，且表面有粗糙壓紋，則為高強加筋土工帶。由此單帶，經縱、橫按一定間距編制或夾合排列，采用特殊強化粘接的熔焊技術焊接其交接點而成型，則為加筋土工格柵。 （一）鋼塑土工格柵的工程作用： 1、強度大、蠕變小、適應各類環境土壤，完全可以滿足高等級公路中的高大擋墻使用。 2、能有效的提高加筋承載面的嵌鎖、咬合作用、極大程度的增強地基的承載力、有效的約束土體的側向位移，增強地基穩固性能。 3、與傳統格柵相比更具有強度大、承載力強、抗腐蝕、防老化、摩擦系數大、孔眼均勻、施工方便、使用壽命長等特點。 4、更適應于深海作業、堤岸加固，從根本上解決了其他材料做石籠因長期受海水沖蝕而造成的強度低、耐腐蝕性能差、使用壽命短等技術難題。 5、能有效的避免在施工過程中被機具碾壓、破壞而造成的施工損傷 （二）鋼塑土工格柵在工程的適用范圍 公路、鐵路、橋臺、引道、碼頭、水壩、渣場等的軟土地基加固、擋墻和路面抗裂工程等。 　　三、玻璃纖維土工格柵 玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為材質，采用一定的編織工藝制成的網狀結構材料，為保護玻璃纖維、提高整體使用性能，經過特殊的涂復處理工藝而成的土工復合材料。玻璃纖維的主要成份是：氧化硅、是無機材料，其理化性能極具穩定，并具有強度大、模量高，很高的耐磨性和優異的對寒性，無長期蠕變；熱穩定性好；網狀結構使集料嵌鎖和限制；提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復合性能，極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切能力。 （一）玻璃纖維土工格柵的工程性能： 1、抗拉強度極高，延伸率很低；抗拉強度能達到100 kN/m，斷裂延伸率為3％左右。 2、沒有長期蠕變性；玻琉纖維格柵不發生蠕變，這保證產品能夠長期使用。 3、高溫穩定性：玻璃纖維格柵熔點在1 000℃以上，在160℃熱鋪瀝青混凝土上不受任何影響。 4、與路面混合料具有很好的相容性：玻璃纖維土工格柵經表面有機涂層處理以后與混凝土混合料有機物具有很好的相容性，特別是瀝青材料，從而改善了玻璃纖維土工格柵不耐磨、不耐折的缺點。 5、化學穩定性：經過特殊處理后，玻璃纖維格柵能防止各類化學侵蝕，抵抗生物侵蝕和氣候變化。 6、嵌鎖和限制作用：瀝青混凝土混合料穿過玻璃纖維土工結構，形成了復合嵌鎖結構。這種限制能夠阻止混凝土混合料的運動，使瀝青混凝土混合料可以得到更好的壓實，獲取更大的承載力，并且能夠提高傳遞荷載能力，減少變形，增強瀝青混凝土路面。將其變為一整體結構，猶如混凝土中加入鋼筋一樣，具有良好的結構強度，在道路罩面中起到骨架作用。 玻璃纖維格柵的應用 （二）玻璃纖維格柵的適用范圍 玻璃纖維格柵適用于瀝青混凝土路面加筋、路面反射裂縫防治及新舊路面的銜接等變形量不是很大的場合。玻璃纖維格柵用于瀝青道路時發揮的作用有抗疲勞開裂、抗低溫收縮、耐高溫車轍和延緩反射裂縫。