浅析土工格栅在软土地基处理中的应用

摘 要：近年来，随着我国社会经济的快速发展，公路工程建设规模不断扩大，人们对公路的安全性和稳定性越来越重视。软土地基作为公路施工中常见的不良地质结构，具有较大的含水量和较高的压缩性，不仅会影响公路的整体性能，而且会减少着道路的使用寿命。土工格栅因其特有优势被广泛应用于软土地基处理中，其具有较高的施工效率、较低的施工成本以及可靠的施工质量，能够有效提升路基强度和稳定性，最大限度的减少不均匀沉降，具有良好的应用效果。本文以某公路工程为例，重点分析了软土地基处理中土工格栅的施工准备、施工工艺及质量控制措施，以供参考。

关键词：土工格栅；软土地基处理；施工准备

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）17-0000-00

在我国内陆湖泊、沿海地区、山區地带等广泛分布着以软弱黏性土或淤泥为主的软土地基，该地质结构具有较低的承载能力和较大的含水量，一旦处理不当会导致路堤失稳或路基沉陷等病害的出现。利用土工格栅处理软土地基能够提高路基稳定性，降低孔隙比，满足道路强度要求，最大限度的控制不均匀沉降及局部剪切破坏问题，从而提高公路整体质量，保证路面结构完整，为车辆行驶提供安全、舒适的环境。

1 工程概述

本文以某公路工程为例，该公路全长18.5km，设计时速80km/h，为双向四车道。公路沿线途经多处不良地质路段，其中湖泊众多，河道交叉，周围地基主要以沉积淤泥质亚黏土为主，且地下水位较高。经过技术人员的实地勘察，决定采用土工格栅处理软土地基，利用土工格栅表面与土的摩擦作用和加筋补强作用来约束土体移动和下沉，从而使施工条件得到改善，地基承载力大幅高。

2 软基处理中土工格栅的施工准备

2.1 现场准备

在施工前，需要认真勘察施工现场，仔细核对设计图纸，熟悉掌握施工技术，并提前在施工路段两侧修筑施工便道，为后期的材料运输和机械行驶提供便利。

2.2 材料准备

为了保障工程质量，施工人员需要对土工格栅进行严格把关，在购买前对材料的供应能力进行调查，对材料的质量进行取样检验，所购买材料必须具备合格证书、检验报告单、详细参数等，检验结果符合设计要求后方可进入施工场地。砂垫层使用材料为中砂、粗砂或砂砾，砂砾中颗粒含量小于0.075mm的控制在5%以内，且不含草根、垃圾等有机杂物。

2.3 技术准备

施工前，技术人员需要对设计文件和图纸进行认真熟悉，对路基土工合成处理工程施工技术规范准确掌握，明白设计人员的真实意图，并将施工技术要点和安全注意事项向施工人员进行交底，组织工程负责人、技术人员和施工人员开展岗前培训。在施工前需要进行放样作业，将土工格栅的铺设位置用全站仪放出，设置明显标志，并报监理人员复核。

2.4 压实试验

需要选取一段软土地基利用现有碾压机进行现场压实作业，对施工工艺参数进行确定。在完成压实试验后，需要将最佳铺土厚度、碾压遍数和施工速度进行准确记录，对填筑后土方量变化率进行核定，最后通过对数据的分析确保所选施工方法和工艺流程具有经济性和合理性。

3 软土地基处理中土工格栅施工工艺

为进一步提高施工质量，应根据施工现场实际情况，在做好各项施工准备工作的基础上，规范施工工艺，具体施工流程如图1所示。

3.1 清表压实

施工前，应将路基范围内的树木、杂草、白色垃圾等杂物清除干净，通过抽水泵抽干地表积水或水塘地段，并在路基两侧开挖排水沟，以便于降低地下水位，然后对长期浸水的软土和淤泥进行开挖并运出施工现场。完成地表清理后，抛填合格的土方，并将中粗砂在土方表层铺0.2—0.3cm的厚度，最后压实地表。施工人员可选用冲击压路及对原地表进行平整压实，根据路基冲击碾压施工方案执行具体压实措施，确保平整度在15mm以内，压实度在92%以上。

3.2 铺设底层土工格栅

施工人员要在平整下承层上全宽铺设土工格栅，用木桩将土工格栅铺设范围标示完以后进行铺设施工，铺网时从施工路段的一端开始，铺设保持垂直路线。土工格栅要求平整顺直的进行铺设，不允许出现坑洼、褶皱或扭曲，且与下承层紧贴，两侧宽度与路基宽度保持相同，在斜坡铺设土工格栅时要保证具有适当的松紧度。土工格栅铺设时需要将足够的锚固长度预留在路堤两边，在压实填料面上回折覆裹，回折锚固长度控制在2m左右，外侧覆盖一层土，防止出现人为破坏，保障土工格栅的整体性。土工格栅的连接方式可采用搭接法、黏接法或缝接法，缝接法可用交织的高强聚丙烯带连接相邻两幅土工格栅，缝接宽度控制在5cm以上；搭接法一般采用U形钉进行固定，搭接宽度控制在大于30cm且小于90cm范围内；黏接法的黏接宽度必须大于5cm，黏接强度超过合成材料的抗拉强度。

3.3 土方填筑

完成底层土工格栅铺筑后，需要进行路基填土，填料需要分层摊铺、分层碾压，所选用土方要进行取样检验，确保其符合施工要求。为了防止运输车辆调头或碾压后破坏土工格栅，土方填筑可采取滚填方式完成。施工人员可采用轻型推土机或前置式装载机摊铺土方，根据土的最大松铺厚度合理控制土方填筑厚度，其中填石路堤控制在50cm以下，土方路堤控制在30cm以下，随后通过压路机碾压路基，确保填筑碾压符合路基土方压实的规范要求。

3.4 上层土工格栅铺筑

土方填筑碾压合格后，铺设上层土工格栅，上、下层接缝应交替错开，错开长度控制在50cm以上。宽度需要与填土层顶宽保持一致，铺设要求及连接方式等同于底层土工格栅铺设要求。针对部分路段需要做沉降观测，可在地表埋设沉降仪，控制路堤填料速率，并对侧向位移和沉降情况加强观测，避免出现路堤失稳。

完成上述作业后，需再将一层土料填筑在其表面，防止被破坏或丢失。填筑该层土方时必须严格按照路基土方填筑厚度和碾压要求完成，松铺厚度控制在30cm以内。施工单位可以使用平地机按层厚摊铺平整填料，每一填层顶面局部高差控制在10cm以内，确保土工格栅紧密内贴土面。在填筑完土方后，需要进行分层碾压。施工人员可选用推土机、铲动机或压路机进行碾压，压实作业不允许使用羊脚压实机械，防止对土工格栅造成损坏。碾压时坚持“从两侧向中心”的顺序，不允许进行反向顺序碾压和横向行驶碾压，行间保持50cm的重叠，纵向碾压保持10m左右重叠区段。

3.5 验收

完成软土地基处理后，需要按照相关要求对填层的密度、地基的压实度等参数进行检测，确保其符合指标要求，对于不达标的路基需要加强碾压，直至合格后做好边坡防护工程，及时整修边坡。

4 软基处理中土工格栅施工质量控制

（1）按照要求铺设、固定平整的下承层，铺设时土工格栅紧贴下承层，严禁出现扭曲、重叠以及折皱现象（表1）。

（2）材料强度高的方向应垂直路基的中心线进行铺设，土工格栅铺设后第一层填料之间的间隔时间控制在1周以内，采用无棱角的细粒料作为第一层填料，填土时要从中间向两边对称进行，通过填土来保持土工格栅的受拉状态。

（3）在土工格栅上卸土时高度控制在1m以内，避免局部出现不均匀下陷，严禁机械在未压实的填料表面走动。路基碾压可选用平碾施工方式，车辙深度控制在5cm以下。铺设完土工格栅后需要覆盖48小时，避免高温或强光下出现老化受损情况。土工格栅的上、下填料最大粒径要控制在路床和路堤范围粒径要求以内，而且距离格栅层8cm内的填料粒径控制在6cm以下，铺设完每层土工格栅和填料后需要对其平整度、宽度以及厚度进行认真检查，确保其与施工要求相符。

5 结语

综上所述，一些公路由于地势低洼、排水不畅、路基不稳等原因形成了软土地基，这些路段不仅影响着公路的稳定性和安全性，而且降低了公路的使用寿命。软土加固的主要目的是提高软基的强度和承载力，减少局部剪切破坏，在合理范围内控制路基沉降。通过运用土工格栅技术，其能够依靠表面摩擦和网孔之间咬合互锁作用构成一个高效的应力传递机制，不仅使填方土料的抗剪强度和中期的整体性得到明显增强，而且使土质的物理力学性质得到有效改善，同时有效缩短施工周期，具有良好的社会效益和经济效益，在公路软土地基处理中具有很高的推广价值。

参考文献

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收稿日期：2018-06-19

姓名：朱建刚（1978—），男，河南信陽人，本科，工程师，研究方向：交通工程（公路桥梁工程）。