公路土工合成材料施工技術(shù)的研究與應(yīng)用

王婧

摘要：當(dāng)前公路路面主要結(jié)構(gòu)形式之一就是半剛性基層，這種結(jié)構(gòu)有著諸多優(yōu)點(diǎn)，比如高強(qiáng)度、良好的水穩(wěn)性、較大的剛度、不容易變形等，但是同時(shí)也容易出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。土工合成材料在改善路面裂縫等質(zhì)量問(wèn)題上能夠發(fā)揮良好的效果，當(dāng)前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。土工合成材料類型分為多種，在實(shí)際施工中需要根據(jù)具體情況合理選用土工合成材料。

關(guān)鍵詞：公路工程;土工合成材料;施工技術(shù)

1?土工合成材料介紹

土工膜袋、土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊、土工格柵等都屬于土工合成材料。在制造土工合成材料時(shí)，首先需要加工聚合物原料，使其形成絲、短纖維、紗或條帶，然后將其連結(jié)制作形成平面結(jié)構(gòu)。有紡?fù)凉た椢锖蜔o(wú)紡?fù)凉た椢锸前凑罩谱鞣椒ǚ殖傻膬纱箢愅凉た椢锊牧希瑑烧吲帕行问酱嬖谝欢ú煌?。有紡?fù)凉た椢锝豢椀姆绞綖檎换蛐苯坏慕?jīng)線和緯線，而無(wú)紡?fù)凉た椢锸嵌ㄏ螂S意排列然后加工形成的。土工織物的連結(jié)方式主要包括三類，分別為化學(xué)聯(lián)接、熱力聯(lián)接和機(jī)械聯(lián)接。

重量輕、連續(xù)性好、施工方便、抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗微生物等都是土工織物突出的特點(diǎn)。由于土工合成材料的抗拉力學(xué)性能較好，尤其是土工布和土工格柵，可以在工廠批量生產(chǎn)，質(zhì)量便于控制，當(dāng)前在土木工程各個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。

土工布在公路工程中主要用以路面罩面的形式應(yīng)用，可以將路面發(fā)射裂縫發(fā)生的概率降低，有助于反射裂縫發(fā)生和發(fā)展的控制。在公路工程軟土路基中，利用土工格柵還能夠達(dá)到快速固結(jié)地基、地基承載力優(yōu)化的效果。

2?土工合成材料的基本功能

隔離、加強(qiáng)、排水、過(guò)濾是土工合成材料的最為基本的四個(gè)功能。在公路工程中，土工材料廣泛地應(yīng)用于路基排水、防護(hù)、裂縫防治等工作中。不同的材料的性能存在一定差別，但是其基本功能相差不大。

2.1?隔離功能

在不同材料的交界面鋪設(shè)土工合成材料能夠達(dá)到隔離的作用，避免這些材料相互摻雜。通過(guò)設(shè)置土工合成材料，能夠?qū)崿F(xiàn)擴(kuò)散應(yīng)力的作用，從而均勻控制地基土沉降量，為地基排水固結(jié)創(chuàng)造有利條件。

2.2?加強(qiáng)功能

在地下鋪設(shè)土工合成材料能夠?qū)崿F(xiàn)材料和土層摩擦力的增強(qiáng)，進(jìn)而將拉伸強(qiáng)度提高。通過(guò)鋪設(shè)土工合成材料，能夠約束材料變形，增加土工合成材料復(fù)合體在外表上層的強(qiáng)度，達(dá)到下沉效果抑制的作用。

2.3?排水功能

多孔隙透水是土工材料的特點(diǎn)之一，在土體內(nèi)部埋設(shè)土工合成材料能夠借助材料的平面滲透性將土體中的水分排出，讓內(nèi)部水沿著垂直于平面的方向流動(dòng)。

2.4?過(guò)濾功能

相比于過(guò)去天然骨料過(guò)濾層，土工合成材料的過(guò)濾排水作用、功能形態(tài)都有著很大的改善。土工合成材料可以利用被過(guò)濾土層中形成的濾餅層打到過(guò)濾的效果而不是利用自身的透水性進(jìn)行過(guò)濾。換言之，土工合成材料并不需要自身具備較強(qiáng)的透水性，通常只要是相鄰?fù)镣杆禂?shù)的十倍就可以滿足工程過(guò)濾功能的要求。

3?土工合成材料在公路工程中的應(yīng)用

3.1?路堤加筋及軟弱地基的處理

如果公路所在地區(qū)為軟土地基，那么在高填土路堤施工中會(huì)導(dǎo)致表面受到側(cè)向土壓力的影響出現(xiàn)水平剪應(yīng)力，進(jìn)而可能發(fā)生路堤位移、失穩(wěn)等不良現(xiàn)象。通過(guò)在路堤中使用土工合成材料可以利用加筋作用將路堤的穩(wěn)定性有效提高，從而將路堤不均勻沉降問(wèn)題大大減小。通?？梢栽诘躺淼撞夸佋O(shè)土工合成材料完成加筋工程施工。其中土工格柵嵌入到土體中能夠緊密貼合土體，利用自身較高的強(qiáng)度以及材料和土體的膜材料實(shí)現(xiàn)路堤或者軟弱地基強(qiáng)度優(yōu)化的效果。熱熔擠壓方法也是制作土工格柵的一種常用方法，和冷拉格柵相比，熱熔擠壓方法制作的格柵各項(xiàng)性能有所降低，所以在質(zhì)量要求較低的公路工程中可以應(yīng)用熱熔擠壓土工格柵。近些年土工格柵材料也在不斷改進(jìn)創(chuàng)新，當(dāng)前有一種纖維土工格柵主要是由滌綸或者玻璃纖維制作而成，有著較強(qiáng)的強(qiáng)度和較低的延伸率，在公路工程中可以發(fā)揮良好的效果。

3.2?臺(tái)背路基處理

橋涵、隧道等是公路工程建設(shè)中常見的構(gòu)造物，在此類建筑物修建時(shí)如果沒有合理處理臺(tái)背路基填土很容易導(dǎo)致剛度出現(xiàn)較大的差異，進(jìn)而導(dǎo)致臺(tái)背出現(xiàn)不均勻沉降的問(wèn)題，久而久之，路橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定向降低，橋頭跳車問(wèn)題嚴(yán)重。在臺(tái)背路基處理中合理地應(yīng)用土工合成材料能夠?qū)⒒靥畈牧虾蜆?gòu)造物形成一個(gè)整體，將不均勻沉降問(wèn)題發(fā)生的概率大大降低，從而將公路工程的施工質(zhì)量提升。當(dāng)前土工泡沫聚苯乙烯塊是公路工程臺(tái)背路基施工處理中常用的材料，它能夠填筑或者換填臺(tái)背路基材料，可以將路基的自重大大減小，有助于路基穩(wěn)定性的改善，降低發(fā)生橋頭跳車的現(xiàn)象。

3.3?路基防護(hù)

公路工程中路基是非常重要的一部分內(nèi)容，路基防護(hù)主要包括兩方面內(nèi)容，一是沖刷防護(hù)，二是坡面防護(hù)。對(duì)于土質(zhì)坡面的防護(hù)措施常用的包括拉伸網(wǎng)草皮、固定草種布以及網(wǎng)格固定撒種等;在防護(hù)巖石邊坡時(shí)常常采用的防護(hù)方式包括土工網(wǎng)或土工格柵;在防護(hù)沿河路基時(shí)常常采用的防護(hù)方式為土工織物軟體沉排、土工模袋。通過(guò)沖刷防護(hù)能夠?qū)⒙坊€(wěn)定性提升，通?？梢圆捎弥苯蛹庸痰姆绞郊毙云掳兜臎_刷防護(hù)。另一種間接防護(hù)主要是將水流的方向、速度等進(jìn)行干預(yù)。當(dāng)前土工網(wǎng)墊、土工格室、土工格柵等都是常見的路基防護(hù)措施。土工網(wǎng)比土工格柵強(qiáng)度低，但是有著更小變形量，所以此類交叉粘結(jié)的復(fù)合土工材料在坡面防護(hù)中得到廣泛地應(yīng)用。在路基沖刷防護(hù)工程中應(yīng)用土工網(wǎng)需要配合填充土石、混凝土材料等，將其剛度和側(cè)限提升，保證結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。

3.4?排水

排水是公路工程中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)工作，其直接影響著公路結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。在公路防排水施工中，土工合成材料能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)的排水能力改善和提升。將土工合成材料應(yīng)用于公路工程中能夠充當(dāng)排水體和過(guò)濾體，當(dāng)前土工復(fù)合材料、土工模袋等常常在暗溝、滲溝中應(yīng)用，是公路穩(wěn)定性提升、路基排水性能優(yōu)化的常用方法。