土工格栅在沥青路面养护中的作用与施工工艺

于小波

（重庆市合川区政府评审中心，中国重庆400074）

土工格栅作为一种道路加筋材料，由于具有施工简便、快捷和投资少的优点，在道路养护工程中被广泛应用。

1 土工格栅的分类

1）塑料土工格栅是有一定柔性的塑料平面网材，主要原料为聚乙烯塑料，通过塑料挤出机挤压成薄片，再打出有规则的孔洞，然后在加热控制下进行定向拉伸制成。按其制造时拉伸方式的不同又可分为单向土工格栅和双向土工格栅两类。

2）玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤维为原料，以高强无碱玻璃纤维通过一定的经编工艺制成网状结构材料，经纤维长丝双面涂覆而制成的半刚性制品。

2 土工格栅的性能

塑料土工格栅质量轻，与土或碎石咬合力强，抗酸碱、耐腐蚀、耐老化、易施工，在工程中具有较高的拉伸强度(较拉伸前提高5～10倍)和较低的延伸率(只有拉伸前的10%～15%)。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（现有公司研制出带搭接扣的土工格栅，可以不用其它材料连接），且在施工过程中弯折影响小。但塑料硬度低、抗机械损伤能力差，划痕、碎石硌伤等机械伤痕会产生应力集中，使塑料土工格栅的整体力学性能降低。

玻璃纤维土工格栅具有易建性，抗高温，耐腐蚀，低延伸率，弹性模量高，没有长期蠕变性，符合环保要求等特点，且具有横纵向很高的抗拉强度。玻璃纤维强度与重量比比钢铁还要大，抗拉强度能达到100 kN/m，这为防止反射裂缝提供了足够的强度。它断裂时其延伸率小于4%，有很高的抗变形能力，与沥青混合料的相容性好。

3 土工格栅的作用机理

土工格栅为柔性材料，在土体荷载的作用下，是靠各个孔带分散受力，又集中形成合力的机理。

格栅网眼的存在制约了土的横向移动。土工格栅与砂颗粒之间通过摩擦和嵌锁咬合作用及砂颗粒对土工格栅的被动阻力限制了土体的侧向滑动变形，形成了良好的嵌锁作用，使土体具有较好的整体抗剪强度和抗弯刚度。

土工格栅使上面的负荷得到扩散。当加筋土受荷载作用时，土工格栅与土体之间具有较高的粘结作用，并与土体产生相互嵌固作用，显示出更好的抗拉性能。土的拉应力传给土工格栅，使加筋土成为抗拉构件，可将应力由垂直方向转为水平方向，将荷载应力较均匀地扩散分布到较大的基底范围内，增强了土体的整体抗拉强度，有效地改善了路面结构应力分布，高抗拉加筋土强度远远高于无筋土，极大地提高了土体的承载能力。

土工格栅的网状结构可使孔隙水压力更快地消散，有效地加速地基软土排水固结。这对于加固软粘土地基是非常重要的。

4 土工格栅的施工

土工格栅在公路养护中使用频率越来越高，主要应用在路面地基、挡土墙以及坡度较高边坡的土体加固等领域。

土工格栅施工工艺流程：清理下承层表面→检测→铺设土工格栅→搭接、绑扎、固定→碾压→检测→铺设上层。

1）清表

清除路基范围内杂草、树木等有害于路堤稳定的杂物，对于地表积水或水塘地段，先将水抽干，清除淤泥，并用合格土方进行回填，并进行压实。施工前对旧路面应清扫干净，对局部的坑洞和路面严重不平的段落进行整平。

2）检测

铺设土工格栅前对路面进行严格检查，看是否清理干净，路面是否平整。

3）铺设土工格栅

土工格栅在平整的下承层上按设计要求的宽度铺设，标示出土工格栅铺设的范围，然后进行铺设。将强度高的方向垂直于路堤轴线方向布置。土工格栅横向铺设，铺设时绷紧，拉直，避免折皱、扭曲或坑洼。

4）搭接、绑扎、固定

土工格栅沿纵向拼接采用搭接法，搭接宽度不小于30cm。横向搭接长度宜为10～15cm，纵向搭接长度宜为20～30cm，并根据摊铺方向，将后一端压在前一端之下。搭接方式采用缝接法连接，相邻两幅土工格栅采用交织的高强度聚丙烯带进行缝接；或采用搭接的方法，搭接宽度不小于25cm，并用“U”形钉予以固定（现在有公司研制出带有搭接扣的土工格栅，可以不用绑扎）。

铺设土工格栅后，先将一端用固定铁皮和钉子固定在已洒布黏层沥青的下层结构上。 固定时不能将钢钉钉于玻纤土工格栅上，或锤子敲打玻纤格栅，影响其抗拉强度。钉子可用锤子或射枪射入，再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为3m～10m。对于水泥混凝土路面，可按缩缝间距分段，钢钉位置设于接缝处。

5）碾压

固定好土工格栅后，要喷洒黏层油，可采用人工喷洒和专用汽车喷洒，要尽量均匀，汽车喷洒不到的地方用人工补洒。铺好土工格栅后，人工铺设一层填料，填料以刚好填满网格为宜，及时完成碾压，避免长期暴晒。用胶轮压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面黏结牢固。

6）检测

对即将摊铺上层的土工格栅，须查看是否与路面黏结牢固，是否平整。

7）摊铺上面层

机械摊铺、碾压从两边向中间推进，碾压自两边向中间进行。

5 施工注意事项

1）应使格栅最大强度方向与受最大应力方向一致。

2）应尽量避免重车直接在铺好的土工格栅上行驶，以免对格栅产生推移。

3）当土工格栅摊铺在碎石层上时，应先在碎石层上撒铺2cm厚的粗砂，以免土工格栅直接与碎石接触而被破坏。

4）铺设土工格栅的关键是保证连续性，避免产生扭曲、褶皱、重叠，要特别注意避免过量拉伸，以防止超过其抗拉强度和变形极限而发生破坏和撕裂。

6 结论

土工格栅较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对土的压实作用在软弱地基及高填方路基中的应用，能有效地提高路基的稳定性和控制路基的沉降。

从经济成本方面，比其它方法更节约资金，土工格栅的铺设仅需要几个人，代替了施工中常用的机械设备。

［1］欧明六.土工格栅的分类与特性[J].铁道标准设计,2003(10)：155-15.