土工格栅加筋优化技术在路基加宽施工中的应用

常国强 刘亚利

摘 要： 随着社会经济的高速发展，我国交通量越来越大，为满足当前交通需求，必须对大交通流量的公路实行拓宽改建施工。做好改建工程路基施工工作，才能保证公路工程整体质量的提升，才能推动交通事业的快速发展。为此，本文在充分了解土工格栅作用机理的基础上，对路基加宽施工中土工格栅加筋优化技术要点等内容进行了分析与探究。

关键词： 土工格栅；路基加宽；作用机理

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。在公路路基施工中，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、路基加宽施工中土工格栅加筋优化施工技术要点

1、施工材料准备

（1）填料。填料所选取的材料以砂性土、砂砾及碎石等为主，其具有较强渗水性。禁止选取淤泥、腐质土。所选填料内存在有机料、生活垃圾较多则不得使用。相比填料压实厚度，填料粒径不得大于其75%，并在15cm以内控制最大粒径。如粗粒料不够圆滑、过于尖锐，在筋带表层摊铺时不得使用。碎石规格以2种为主，即30～50mm與50～70mm，配置比例为70：30。

（2）加筋材料。土工格栅、土工带等为加固路基的土工合成材料。作为一种新型土工合成材料，塑料土工格栅的优点为较强整体结构、较大摩擦系数等，在软基加固施工中得到了广泛应用。本文选取塑料双向土工格栅施工。

2、测量放样

按照设计要求进行桩顶标高测量确定，并进行桩位放线及控制桩设置。同时，核查现场材料，对加筋土挡墙基础线进行测定。除此之外，还需对加筋土边坡断面进行核对，并对格栅铺设进行复核。根据施工规定，做好场地清理工作。

3、基础工程

开挖施工前，需先做好定位测量工作，并将开挖线准确标出，与基础外缘相比，槽底平面尺寸应多出300mm。当纵向高度具有较大变化时，顺着纵向基槽底按照阶梯状进行开挖施工，要求在3m内控制各台阶长度。

4、铺设土工格栅

铺设土工格栅前，需先检测各类施工材料，保证其满足设计要求。主要检测项目为孔隙尺寸、延伸率、耐久性等。铺设土工格栅时，可选取搭接法进行相邻两幅纵向连接，0.25cm为搭接宽度。连接土工格栅受力方向时，要求在设计允许强度以上控制连接强度。根据设计长度要求，严控土工格栅下料施工，要求多出300到500mm左右。土工格栅和坡面成垂直状，且在平整压实填料上铺设，避免重叠、弯折，且防止直接接触硬质棱角填料。为防止摊铺、碾压填料时，扰动格栅，需固定好土工格栅尾部。

5、摊铺及碾压

根据施工现场实际情况，进行填石采集场的合理确定。施工状态下对填料最大干密度、最佳含水量加以确定，这也是碾压填料施工中衡量压实度的标准。选取网眼袋装填料码砌施工坡面位置，且将坡面绿化草籽装入坡面网眼袋内。卸料时，需在1.5m以内控制机具和坡面的间距，如土工格栅没有覆盖于填料上，机械不得在其上方行驶，避免对下层格栅扰动。摊铺时可选取人工+机械法，保证摊铺厚度相同，具有平整的表面，且在3%以上设置横坡。机械摊铺施工中，要求机械行驶方向平行于坡面，严禁车停在没有覆盖填料的格栅张。当机械和坡面之间的距离在1.5m以内时，则摊铺方式可改为人工。摊铺平整各层填料后，需及时进行碾压施工。碾压施工机械以振动压路机为主，按照“轻压—重压、格栅中间—尾部—靠坡面位置”顺序施工。当碾压机械和坡面之间的距离仅有1m时，需选取小型机械进行碾压施工，要求先轻压坡面随后逐步碾压到路线中间位置，严禁扰动坡面。根据设计要求，需在95%以上控制路基压实度。

6、路基不同沉降量过渡处理

第一，路基填挖结合部。选用双向超过40KN/M的土工格栅作为路基填挖结合部施工的主要方式，一般选用的土工格栅类型为GSZ60-60型。路基加宽施工中，应将土工格栅设置在新旧路基接触的台阶位置与路基顶层，这样可以对新旧路基间的粘结力进行有效增强，在不均匀沉降与侧向位移减少的情况下，确保新旧路基整体结构的快速形成。

第二，旧路加宽新旧路基结合部。通常情况下，当路基填高在3米以上时，应将钢塑复合格栅设置在与路基封顶位置相距20厘米的位置，确保钢塑土工格栅纵向极限拉力在60KN/M以上，横向极限拉力在20KN/M以上，伸长率必须控制在5%以下。

7、质量控制要点

第一，材料本身质量需要得到保证，应当采取正规渠道进货，保证有正规的质检报告。并在进货后对材料物理、力学性能进行抽检，做好材料质量控制工作。第二，施工现场应做好场地平整和压实工作，杜绝坚硬物体出现对格栅造成伤害，且对不平整区域进行处理。第三，注意对格栅铺设效果的质量监控，加筋材料应当平整、密实，杜绝重叠、扭曲的现象，铺设方向应当与墙纵面垂直。其铺设长度、宽度，以及连接方式和强度应符合设计要求。第四，填料块体不能过大，一般不超过分层厚度的2/3；铺设厚度不小于30cm，压实后不小于15cm，压实度也需满足施工要求。

三、结束语

综上所述，新老路基搭接是否合理将直接影响到道路改造中路基加宽的质量。最常见的方式就是在老路基边坡上进行台阶开挖或将土工格栅铺设到台阶上，促使新老路基形成一个整体，在加宽公路路基时，因堤身压密变形与地基沉降等问题，新加宽路基沉降变形情况较为严重，这种情况下，将加大新、旧路基的沉降差。将土工格栅加筋技术应用到公路路基施工中，可以有效降低新、旧路基的沉降量，提高路基的稳定性，为公路工程施工整体质量的提升提供可靠的保障。■

参考文献

[1] 沈立森，杨广庆，程和堂，郑瑞君，陈君朝. 高速公路路基加宽土工格栅加筋优化技术研究[J]. 岩土工程学报. 2013（04）.

[2] 金立东.余欣涛.土工格栅加筋优化技术在高速公路路基加宽工程中的应用[J].交通世界（建养.机械）. 2015年09期.