土工格栅在高速公路建设中的应用与施工

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1、土工格栅在高速公路建设中的应用与施工内容提要：现代工程对建设技术和手段的要求越来越高，根据工程对筋材强度和延伸率的要求选择不同的加筋材料是工程应用成功的关键。本文从土工格栅的定义出发，结合各个不同类型的土工格栅的特性与本项目高速公路路基设计，谈谈各类土工格栅的基本性能以及路基土工格栅垫层的设计施工方案及选择要点和使用效果。关键词：土工格栅公路工程软土地基施工一、路基中的土工格栅垫层随着加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善，新型的土工加筋材料不断涌现。土工格栅的出现，对公路工程的发展起到了重要的推动作用。但由于不同的土工产品的作用不

2、同，正确选择合适的材料对公路工程的质量保证起到了关键作用，以本项目为例谈谈土工格栅的应用与施工。（一）方案的确定该段经设计单位、业主、监理三方共同研究决定采用换填，土工格栅垫层等措施进行软基处理，并同时布设纵、横向排水渗沟。（二）土工格栅垫屋综合处理地基的原理。土工格栅层处理地基(软土地基)的机理表现在下面几个方面：1、土工格栅有一定的刚度，从而使上面的负荷得到扩散，提高了地基的承载能力。2、由于土工格栅的抗拉强度大，它的存在可增加路堤的稳定性。3、土工格栅与砂垫层或填土层(0.5m厚)共同作为一层，这一层具有同路基及地基或软土地基不同的刚

3、度，它既是路堤的柔性筏基，又是地基及软土的排水通道。所以在地基变形显得均匀，差异沉降较小。4、由于格栅网眼的存在制约了颗粒材料的横向移动，形成了良好的嵌锁作用。通过这种机械咬合作用使土体具有较好的整体抗剪能力。（三）材料的性能及要求砂垫层要求用洁净的中粗砂，含泥量应小于5%，以利形成排水通道。土工格栅是一种新型的聚合物材料，经双向定向拉伸后，它的纵、横向抗拉强度均匀，且具有良好延性、高抗疲劳性和耐腐蚀性。其重量较轻，方便施工。二、土工格栅的种类土工格栅是聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开口网格、较高强度的平面网状材料。常用的聚合物有聚丙烯、

4、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等。土工格栅分为塑料土工格栅、玻璃纤维土工格栅、玻纤聚酯土工格栅和钢塑土工格栅四大类。（一）塑料土工格栅塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）上冲孔，然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成，而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。1、塑料土工格栅的基本特性1）力学性能：由于在制造过程中，经过了定向拉伸，使聚合物分子沿拉

5、伸方向定向排列，加强了分子链间的联结力，大大提高了其抗拉强度，甚至比软钢强度还大，延伸率却很小。土石料在网格内互锁力增高，它们之间的磨擦系数也显著增大。2）抗温度性能：由于拉伸作用，使其抗高温性能也提高。3）耐久性能：由于土工格栅中加入炭黑等老化材料，使它具备较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀、抗老化等耐久性。4）施工性能：土工格栅重量轻，与土或碎石咬合力强；抗酸碱、耐腐蚀、耐老化；柔性、质轻易施工。塑料土工格栅是有一定柔性的塑料平面网材，易于现场裁剪和连接（可用聚乙烯绳或连接棒连接），也可重叠搭接，便于现场组装成所需形状，且在施工过程中折曲影响小，

6、施工简单，不需要特殊的施工机械和专业技术人员。2、塑料格栅视单、双向应用场合分别如下：单向土工格栅适用于公路及铁路路基、路堤、边坡加筋、各类挡墙加筋、江河海坝的加筋及堆场加筋、桥台加筋、较浅层基础的加筋。广泛应用于各类加筋挡土墙。双向格栅适用于公路及铁路路基、路堤加筋、浅层基础加筋、大型广场、车场、码头货场、堆场等永久性承载的地基增强，河道路基加筋，防治沥青混凝土路面反射裂缝等。广泛应用于路基、路堤加筋和浅层基础加筋。（二）玻璃纤维土工格栅玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤维为材质，采用一定的编织工艺制成的网状结构材料，为保护玻璃纤维、提高整体使用

7、性能，经过特殊的涂复处理工艺而成的土工复合材料。玻璃纤维的主要成份是：氧化硅、是无机材料，其理化性能极具稳定，并具有强度大、模量高，很高的耐磨性和优异的对寒性，无长期蠕变；热稳定性好；网状结构使集料嵌锁和限制；提高沥青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能，极大地提高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。1、玻璃纤维土工格栅的工程性能：1）抗拉强度极高，延伸率很低；抗拉强度能达到100kN/m，断裂延伸率为3%左右。2）没有长期蠕变性；玻琉纤维格栅不发生蠕变，这保证产品能够长期使用。3）高温稳定性：玻璃纤维格栅熔点在100

8、0℃以上，在160℃热铺沥青混凝土上不受任何影响。4）与路面混合料具有很好的相容性：玻璃纤维土工格栅经表面有机涂层处理以后与混凝土混合料有机物具有很好的相容性，特别是沥青材料，从