土工格栅垫层在道路软基处理过程中的应用

普学荣

【摘要】土工格栅是一种重要的土工合成材料，通常由加筋土结构的筋材或者复合材料的筋材构建而成，它呈二维网格状或具有一定高度的三维立体网格状，一般应用于土木工程领域。本文主要讨论土工格栅垫层在道路软基上的处理应用，分析土工格栅在软地基上的处理方案、土工格栅的选择以及土工格栅的施工工艺，最终得出处理结果，并给予合理的建议。

【关键词】土工格栅垫层；软地基；应用

随着经济和科技水平的快速发展，我国的基础设施建设工作也在如火如荼地进行当中。城市道路是城市基础设施的核心组成部分，是城市经济发展的枢纽。地基时道路的核心，只有将道路建造在足够坚实的土地上才能保证道路的耐用性。本次研究的地区属于热带雨林较为集中的地区，当地的土层潮湿且松软，很少有坚硬的地基，因此，常规的道路建设方法无法满足基本要求。要想在当地的软基土地上筑路，就必须在施工时运用土工格栅垫层。

1.工程概况

本次研究的施工路段地基较软，不具备建设硬基道路的条件，在进行道路建设时无法采用常规方法，只能使用土工格栅垫层。具体情况见表1：

根据地形和道路纵横断面的测量图可以看出，此条道路的路基和排水系统处于冲积粉质黏土层和淤泥层之间，在建设路基时要重点处理该层土质。

2.地基处理方案

2.1换土

将地基所在土层的松软土壤用砂质土壤替换掉，此方法成本低廉，耗时较短，并且施工难度很低。由于本次施工土层厚度在9-11米之间，因此不适合采用此种方法；又由于此地区多为松软土质，附近地区难以寻得足量的硬质土壤，所以运用换土法会大大增加成本预算，不建议使用换土法。

2.2粉喷桩

以水泥为固化剂，在地基的底层处搅拌固化材料并将其就地铺洒。当固化剂和软土接触后会产生化学反应，增强土质的韧性和硬度，所以软土会结成具有一定强度和稳定性的结构，形成复合地基。目前这种方法没有很多实际案例可供参考，虽然理论上可行，但因城市道路路网的复杂性，并且地基的建设也受到了城市大量地下设施的阻碍，再加上工程造价高昂，因此粉喷桩法也不是本次道路工程的最佳选择。

2.3土工格栅垫层

通过对当地地质条件的研究结果来看，最终决定采用土工格栅垫层的方法加固软地基。具体方法为：在施工现场铺设一层土工格栅，然后在土工格栅上铺设一层30cm厚的碎石块，此为土工格栅垫层。在铺设时将碎石块镶嵌在土工格栅的网格中以防止碎石下沉。对于回填材料的选择，最好使用连锁性强的材料，以便达到限制碎石侧向位移的目的。之后用重型压路机对垫层上的路基回填材料进行碾压。土工格栅垫层有效加强了地基的坚硬程度，使得软地基的承载能力大大增强。

2.4土工格栅的选择

2.5拉伸类土工格栅

拉伸类的土工格栅分为两类，按照受力的方向，有单向和双向两种。单向拉伸类的土工格栅比较适宜受力方向单一工程类型——例如填挖交界处的路基，它对纵向受力的要求很高，但横向强度却比较低，因此不适用于本次软基工程的处理[1]。而双向拉伸类的土工格栅在横向和纵向上都具有很好的拉伸强度，整体性能更好，不容易变形，适用于本次的软基工程。

2.6玻纤类土工格栅

这类的土工格栅常用于铺设沥青路面，抗拉强度很高，但基本不具备抗剪能力，性质较脆，易折断或破碎，无法在本次的软基工程中使用。

2.7纺织类土工格栅

这类的土工格栅强度很高，韧性强，但极易变形，基本没有刚度。软基工程需要减少路面变形、增加侧向约束强度，因此不能使用此类土工格栅。

综合来看，只有双向拉伸类土工格栅能够应用于本次的软基道路工程当中，其它类型的土工格栅均不适用。

2.8土工格栅的施工工艺

2.9在袋装沙井上铺设

首先要在0.3m的垫层与袋装沙井施工完成后铺设土工格栅，然后再铺设0.3m的垫层。在垫层的两侧各挖出0.1m的空隙，再把回填材料覆盖到整个垫层之上。

2.10在盲沟和砂垫层上铺设

本次施工采取了盲沟处理软地基的方式，因此在盲沟施工结束后，在0.5m的砂垫层上铺设土工格栅，并留出足够的宽度，回填建筑施工材料后再铺设一层土工格栅，依然留出足够的回填宽度。将第二层土工格栅和最下层土工格栅的回填部分重叠，然后再回填施工材料，最后铺设一层土工格栅。

2.11注意事项

在土工格栅施工时要注意这5点问题：第一，一定要在平整的土层上铺满整个路面工程的宽度，保证平顺紧实；第二，一定要在路肩处留下足够的锚固长度，外侧用沙土覆盖；第三，一定要保证土工格栅的整体性，要连接紧密，不能松散；第四，可以使用U型钉固定各土工格栅[2]；第五，绝对不要将土工格栅直接暴露在重型碾压机之下。

2.12处理效果

从此次软基道路施工结果来看，总体效果良好，施工按照预定进度完成，并且路面经测试可以投入正常使用。此次工程可以证明，土工格栅是软基道路建设的必要工具，它使施工更加方便和具有更高的可操作性[3]。用土工格栅处理后的软基道路具有了更强的承载能力和抗剪强度，并且不会出现明显沉降，基本可以避免公路出现断裂的问题。结论：土工格栅垫层对于软基道路的建设起到了非常大的积极作用。

3结语

以本次研究的软基道路施工方法为例，从效果上来看，土工格栅对于软基道路的施工帮助显著。此道路修建至今已有半年左右，就使用情况来看，道路没有明显下沉现象，路面也没有出现弯曲、断裂或位移现象，说明土工格栅的施工工艺是成功的。随着我国某些较偏远地区经济的迅速发展，未来会有越来越多的道路需要建设，而基于这些地区的土质来看，在将来的道路施工中，可以广泛使用土工格栅垫层的方式。

参考文献：

[1]张怀军.土工格栅垫层在道路软基处理过程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（24）：3916-3917.

[2]袁绍灿.浅谈土工格栅在水运工程的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（35）.

[3]黄礼胜，刘杰，何杰等.土工格栅设置对垫层刚度影响的试验研究[J].湖南工业大学学报，2014，（1）：18-21，75.