土工格柵在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的作用與施工工藝

于小波

（重慶市合川區(qū)政府評(píng)審中心，中國(guó)重慶400074）

土工格柵作為一種道路加筋材料，由于具有施工簡(jiǎn)便、快捷和投資少的優(yōu)點(diǎn)，在道路養(yǎng)護(hù)工程中被廣泛應(yīng)用。

1 土工格柵的分類

1）塑料土工格柵是有一定柔性的塑料平面網(wǎng)材，主要原料為聚乙烯塑料，通過(guò)塑料擠出機(jī)擠壓成薄片，再打出有規(guī)則的孔洞，然后在加熱控制下進(jìn)行定向拉伸制成。按其制造時(shí)拉伸方式的不同又可分為單向土工格柵和雙向土工格柵兩類。

2）玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為原料，以高強(qiáng)無(wú)堿玻璃纖維通過(guò)一定的經(jīng)編工藝制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料，經(jīng)纖維長(zhǎng)絲雙面涂覆而制成的半剛性制品。

2 土工格柵的性能

塑料土工格柵質(zhì)量輕，與土或碎石咬合力強(qiáng)，抗酸堿、耐腐蝕、耐老化、易施工，在工程中具有較高的拉伸強(qiáng)度(較拉伸前提高5～10倍)和較低的延伸率(只有拉伸前的10%～15%)。易于現(xiàn)場(chǎng)裁剪和連接(可用聚乙烯繩或連接棒連接)，也可重疊搭接（現(xiàn)有公司研制出帶搭接扣的土工格柵，可以不用其它材料連接），且在施工過(guò)程中彎折影響小。但塑料硬度低、抗機(jī)械損傷能力差，劃痕、碎石硌傷等機(jī)械傷痕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，使塑料土工格柵的整體力學(xué)性能降低。

玻璃纖維土工格柵具有易建性，抗高溫，耐腐蝕，低延伸率，彈性模量高，沒(méi)有長(zhǎng)期蠕變性，符合環(huán)保要求等特點(diǎn)，且具有橫縱向很高的抗拉強(qiáng)度。玻璃纖維強(qiáng)度與重量比比鋼鐵還要大，抗拉強(qiáng)度能達(dá)到100 kN/m，這為防止反射裂縫提供了足夠的強(qiáng)度。它斷裂時(shí)其延伸率小于4%，有很高的抗變形能力，與瀝青混合料的相容性好。

3 土工格柵的作用機(jī)理

土工格柵為柔性材料，在土體荷載的作用下，是靠各個(gè)孔帶分散受力，又集中形成合力的機(jī)理。

格柵網(wǎng)眼的存在制約了土的橫向移動(dòng)。土工格柵與砂顆粒之間通過(guò)摩擦和嵌鎖咬合作用及砂顆粒對(duì)土工格柵的被動(dòng)阻力限制了土體的側(cè)向滑動(dòng)變形，形成了良好的嵌鎖作用，使土體具有較好的整體抗剪強(qiáng)度和抗彎剛度。

土工格柵使上面的負(fù)荷得到擴(kuò)散。當(dāng)加筋土受荷載作用時(shí)，土工格柵與土體之間具有較高的粘結(jié)作用，并與土體產(chǎn)生相互嵌固作用，顯示出更好的抗拉性能。土的拉應(yīng)力傳給土工格柵，使加筋土成為抗拉構(gòu)件，可將應(yīng)力由垂直方向轉(zhuǎn)為水平方向，將荷載應(yīng)力較均勻地?cái)U(kuò)散分布到較大的基底范圍內(nèi)，增強(qiáng)了土體的整體抗拉強(qiáng)度，有效地改善了路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布，高抗拉加筋土強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無(wú)筋土，極大地提高了土體的承載能力。

土工格柵的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可使孔隙水壓力更快地消散，有效地加速地基軟土排水固結(jié)。這對(duì)于加固軟粘土地基是非常重要的。

4 土工格柵的施工

土工格柵在公路養(yǎng)護(hù)中使用頻率越來(lái)越高，主要應(yīng)用在路面地基、擋土墻以及坡度較高邊坡的土體加固等領(lǐng)域。

土工格柵施工工藝流程：清理下承層表面→檢測(cè)→鋪設(shè)土工格柵→搭接、綁扎、固定→碾壓→檢測(cè)→鋪設(shè)上層。

1）清表

清除路基范圍內(nèi)雜草、樹木等有害于路堤穩(wěn)定的雜物，對(duì)于地表積水或水塘地段，先將水抽干，清除淤泥，并用合格土方進(jìn)行回填，并進(jìn)行壓實(shí)。施工前對(duì)舊路面應(yīng)清掃干凈，對(duì)局部的坑洞和路面嚴(yán)重不平的段落進(jìn)行整平。

2）檢測(cè)

鋪設(shè)土工格柵前對(duì)路面進(jìn)行嚴(yán)格檢查，看是否清理干凈，路面是否平整。

3）鋪設(shè)土工格柵

土工格柵在平整的下承層上按設(shè)計(jì)要求的寬度鋪設(shè)，標(biāo)示出土工格柵鋪設(shè)的范圍，然后進(jìn)行鋪設(shè)。將強(qiáng)度高的方向垂直于路堤軸線方向布置。土工格柵橫向鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)繃緊，拉直，避免折皺、扭曲或坑洼。

4）搭接、綁扎、固定

土工格柵沿縱向拼接采用搭接法，搭接寬度不小于30cm。橫向搭接長(zhǎng)度宜為10～15cm，縱向搭接長(zhǎng)度宜為20～30cm，并根據(jù)攤鋪方向，將后一端壓在前一端之下。搭接方式采用縫接法連接，相鄰兩幅土工格柵采用交織的高強(qiáng)度聚丙烯帶進(jìn)行縫接；或采用搭接的方法，搭接寬度不小于25cm，并用“U”形釘予以固定（現(xiàn)在有公司研制出帶有搭接扣的土工格柵，可以不用綁扎）。

鋪設(shè)土工格柵后，先將一端用固定鐵皮和釘子固定在已灑布黏層瀝青的下層結(jié)構(gòu)上。 固定時(shí)不能將鋼釘釘于玻纖土工格柵上，或錘子敲打玻纖格柵，影響其抗拉強(qiáng)度。釘子可用錘子或射槍射入，再將格柵縱向拉緊并分段固定，每段長(zhǎng)度為3m～10m。對(duì)于水泥混凝土路面，可按縮縫間距分段，鋼釘位置設(shè)于接縫處。

5）碾壓

固定好土工格柵后，要噴灑黏層油，可采用人工噴灑和專用汽車噴灑，要盡量均勻，汽車噴灑不到的地方用人工補(bǔ)灑。鋪好土工格柵后，人工鋪設(shè)一層填料，填料以剛好填滿網(wǎng)格為宜，及時(shí)完成碾壓，避免長(zhǎng)期暴曬。用膠輪壓路機(jī)適度碾壓穩(wěn)定，使格柵與原路表面黏結(jié)牢固。

6）檢測(cè)

對(duì)即將攤鋪上層的土工格柵，須查看是否與路面黏結(jié)牢固，是否平整。

7）攤鋪上面層

機(jī)械攤鋪、碾壓從兩邊向中間推進(jìn)，碾壓自兩邊向中間進(jìn)行。

5 施工注意事項(xiàng)

1）應(yīng)使格柵最大強(qiáng)度方向與受最大應(yīng)力方向一致。

2）應(yīng)盡量避免重車直接在鋪好的土工格柵上行駛，以免對(duì)格柵產(chǎn)生推移。

3）當(dāng)土工格柵攤鋪在碎石層上時(shí)，應(yīng)先在碎石層上撒鋪2cm厚的粗砂，以免土工格柵直接與碎石接觸而被破壞。

4）鋪設(shè)土工格柵的關(guān)鍵是保證連續(xù)性，避免產(chǎn)生扭曲、褶皺、重疊，要特別注意避免過(guò)量拉伸，以防止超過(guò)其抗拉強(qiáng)度和變形極限而發(fā)生破壞和撕裂。

6 結(jié)論

土工格柵較其它土工合成材料具有其特殊的性能和使用效果，尤其是它的加筋作用和對(duì)土的壓實(shí)作用在軟弱地基及高填方路基中的應(yīng)用，能有效地提高路基的穩(wěn)定性和控制路基的沉降。

從經(jīng)濟(jì)成本方面，比其它方法更節(jié)約資金，土工格柵的鋪設(shè)僅需要幾個(gè)人，代替了施工中常用的機(jī)械設(shè)備。

［1］歐明六.土工格柵的分類與特性[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2003(10)：155-15.