四川自貢土工格柵的應用及作用機理土工格柵的應用很廣泛，在水利工程、工民建工程和公路工程均有著大量應用。公路方面主要集中在以下方面：1）布置在瀝青混凝土面層以下，減少反射裂縫、提高抗車轍能力和增加抗疲勞性能。2）應用在粒料基層中間以防止產生過大的 變形和疲勞破壞。3）土方路基施工中軟弱地基的處理，保證路基承載能力，減少土方工程量。土工格柵的作用機理如下：1）格柵表面與混合料的摩擦作用。2）混合料對格柵筋肋條和節(jié)點的被動阻抗力作用。3）格柵上的孔眼對混合料的鎖定作用。2．課題的提出改建路面結構設計，很大程度上取決于原路面的狀況。土工格柵放在什么位置，起什么改善作用是值得研究的問題。本項目將結合豫20線茨溝至舞陽界段改善工程，將土工格柵放在基層下部，主要解決土工格柵材料選擇、含有土工格柵的改建路面結構力學分析、施工工藝等方面的問題。為路面改建工程中合理應用土工格柵提供科學依據(jù)。近年來，國內外也進行了相關的研究，但大都是針對以上三個方面，沒有進行以下研究：傳統(tǒng)理論與有限元相結合的研究、各種土工材料性能及其對比的研究、土工格柵應用于基層以下的研究、土工格柵對路基加寬新舊結合部的研究。

土工格柵墊層處理軟土地基表現(xiàn)在以下幾個方面。 1、土工格柵有一定的剛度,從而使上面的負荷得到擴散,提高了地基的承載力。 2、由于土工格柵和土工布的抗拉強度大,它的存在可增加路堤的穩(wěn)定性。 3、由于格柵能適應地基變形,礫石又能與格柵網(wǎng)孔互相鎖合在一起,形成穩(wěn)固的平面,防止礫石下陷,增加地基的抗剪強度,從而防止軟弱地基產生過大或不均勻沉降以至側向變形。 4、砂礫墊層及盲溝的的作用。 砂礫墊層可保證路堤排水良好,有軟土地基時,砂礫墊層及盲溝形成一個綜合排水通道,通過上部的路堤荷載作用,可加速軟土地基的排水固結,并在施工階段完成大部分沉降。 2.3材料的性能與要求 砂礫墊層要求用潔凈的砂礫石,粒徑為3～6cm,含泥量小于5％,以利形成排水通道。 土地格柵采用CE131型土工網(wǎng),該材料系高密度聚乙烯(HDPE)配以抗老化劑經擠壓旋轉模塑成型。具有強度高、耐腐蝕和使用壽命長等特點。其重量較輕,方便施工。CE131土工格柵,其縱、橫向抗拉強度≥5.8N/m；網(wǎng)孔尺寸為27mm×27mm；幅長30m；幅寬2.5m；材料標準重660g/m2。 土工布采用SWC50-4型裂膜絲機織土工布,其經向斷裂強度≥2500N/m；緯向斷裂強度≥200N/m；斷裂伸長率≤25％；經向撕破強度≥1200；單位面積質量240g/m2,幅度4m。 2.4土工格柵墊層處理地基的程序 1、先平整場地,表土并排干地表水。 2、在地基上鋪設層格柵,鋪網(wǎng)從處理地段的一端開始,垂直路線鋪設,并沿線路走向一幅接一幅向前攤鋪。橫向鋪網(wǎng)與路堤兩邊縱向盲溝相接,相鄰幅土工格柵搭接長度為20cm,搭接邊用U型釘固定。另外,格柵靠路堤處,應回拆2.5以利格柵穩(wěn)固,然后在格柵上攤鋪厚40cm,粒徑3～6cm的礫石。平整后,用輕型壓路機振碾3～5遍,接著在礫石層鋪土工布,開始分層填土碾壓。 3、路基土應分層填筑并滿足相應規(guī)范的要求。另外,應避免運料車在已攤鋪好并張緊定位的格柵上直接碾壓。 4、施工中應控制路堤的填土速率并加強沉降和側向位移的觀測,防止路堤失穩(wěn)。

四川自貢土工格柵 路基中的土工格柵墊層 (1)方案的確定。該段經設計單位、業(yè)主、監(jiān)理三方共同研究決定采用換填,土工格柵墊層等措施進行軟基處理,并同時布設縱、橫向排水滲溝。(2)土工格柵墊屋綜合處理地基的原理。土工格柵層處理地基(軟土地基)的機理表現(xiàn)在下面幾個方面:①土工格柵有一定的剛度,從而使上面的負荷得到擴散,提高了地基的承載能力。②由于土工格柵的抗拉強度大,它的存在可增加路堤的穩(wěn)定性。③土工格柵與砂墊層或填土層(0.5m厚)共同作為一層,這一層具有同路基及地基或軟土地基不同的剛度,它既是路堤的柔性筏基,又是地基及軟土的排水通道。所以在地基變形顯得均勻,差異沉降較小。④由于格柵網(wǎng)眼的存在制約了顆粒材料的橫向移動,形成了良好的嵌鎖作用。通過這種機械咬合作用使土體具有較好的整體抗剪能力。(3)材料的性能及要求。砂墊層要求用潔凈的中粗砂,含泥量應小于5％,以利形成排水通道。土工格柵是一種新型的聚合物材料,經雙向定向拉伸后,它的縱、橫向抗拉強度均勻,且具有良好延性、高抗疲勞性和耐腐蝕性。其重量較輕,方便施工。本次地基處理所用的土工格柵是QLGSG50-50型,延伸率為5％,其縱、橫向抗拉強度均為50kN/m雙向土工格柵,網(wǎng)孔尺寸為15mm×15mm,幅寬為4m,幅長為50m。(4)土工格柵墊層處理地基的施工程序及要點。①先平整場地,清表土并排干地表水。②在地基上鋪一層10cm的砂墊層,然后鋪上一層SS-20型土工格柵(采用橫鋪),土工格柵沿橫斷面鋪設,格柵的強度高的方向(縱向)應垂直于路基的中線,應盡量避免沿這個方向的接縫,各層土工格柵的兩端需進行回包,回包長度分別不小于1.5m、2m,平臺錯臺處的回包長度增長至3.5m。回包段應折覆蓋在壓實的填料面上,平整順適,外側用土覆蓋,格柵的鋪設應平順,保持一定的松緊度,表面嚴禁有碎、塊石等堅硬凸出物,局部起伏差不得大于5cm,格柵的縱向搭接重疊寬度不小于30 cm,搭接縫采用塑料帶綁扎,間距為50cm,對鋪設好的格柵每隔1.5m用勾頭釘固定于地面,以保證格柵以下承面密貼,鋪設好的格柵應及時回填,防止日曬老化,筋材暴露時間不宜超過24 h,上下層土工格柵的搭接縫錯開設置,錯開長度不應小于50cm,并用下層土工格柵回包,與上層格柵形成一整體,兩層格柵間的填土厚度為50cm。③路基土應分層填筑并滿足相應規(guī)范要求,另外應避免運料車在已攤鋪好并張緊定位的格柵上直接碾壓。④施工中應控制路堤的填土速率并加強沉降和側向位移的觀測,防止路堤失穩(wěn)。四、土工格柵的使用效果 1.增加了路堤的穩(wěn)定性,有效防止滑移、塌方、沉陷等現(xiàn)象的發(fā)生。另一方面,使其上部施加的荷載能均勻分布在地層中。也就是說,當軟土地基在上覆荷載作用下可能產生剪砌破壞時,土工格柵將阻止破壞面的出現(xiàn),從而提高地基的承載力。當土工格柵受到集中應力作用時,高彈性模量的土工格柵受力后將產生垂直分力,分散和抵消部分荷載,有效提高地基承載力,這一效果能有效提高路基加載速率,縮短工期。 2.有效提高地基承載力,由于重型機械在軟基路段容易沉陷,路基填土壓實難于開展,但砂墊層結合土工格柵處理后,壓路機等機械便可在其上開展作業(yè)。通常在未經處理的軟土路基上填筑路堤,在一定的填筑高度內,都會出現(xiàn)不同程度的“彈簧”狀態(tài),填土難于壓實,平整度差。經鋪設土工格柵后,由于其約束作用,填料易于壓實,表面平整。 3.土工格柵在提高地基承載力和增加地基穩(wěn)定的同時,對不均勻的沉降有調節(jié)作用,能較快的減少路基的沉降差異。土工格柵和砂礫層共同構成比軟土剛度大得多的復合墊層,對上部施加的荷載起到重新分布的作用,其滲透排水作用又使地基受力趨于均衡,使軟基加快排水固結,促成路堤均勻沉降,使路堤平順。 4.在一邊軟一邊硬的地基上填筑路堤,使用土工格柵能更有效地保證路堤填筑時的,并能加快此類路堤的沉降均衡穩(wěn)定。在此種地基上填上,由于沉降的差異,會造成路基斷裂,甚至失穩(wěn)。由于土工格柵具有均布力特性,可使整個斷面平衡。 五、幾點體會 (1)原設計對h＞20m的軟基采用清淤換填并加土工格柵加筋,我認為是可行的。(2)路堤填土的厚度及密實度要求,在土工格柵上的 層甚至兩層適當放松。實際施工中經過各方面技術研究,密實度要求達到85％,可略低于90％。該部分可作為沉降后低于地面線的原狀土處理。(3)路堤橫斷面方向的弧形沉降對土工格柵的抗拉強度有較高要求,特別是沉降差異較大時,對土工格柵的橫向搭接長度及搭接方式應給予關注,土工格柵的縱向搭接也有類似問題。