天水土工格柵的應(yīng)用及作用機(jī)理土工格柵的應(yīng)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(yīng)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(yīng)用在粒料基層中間以防止產(chǎn)生過(guò)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(jī)理如下：1）格柵表面與混合料的摩擦作用。2）混合料對(duì)格柵筋肋條和節(jié)點(diǎn)的被動(dòng)阻抗力作用。3）格柵上的孔眼對(duì)混合料的鎖定作用。2．課題的提出改建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(xiàng)目將結(jié)合豫20線茨溝至舞陽(yáng)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(jié)構(gòu)力學(xué)分析、施工工藝等方面的問題。為路面改建工程中合理應(yīng)用土工格柵提供科學(xué)依據(jù)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外也進(jìn)行了相關(guān)的研究，但大都是針對(duì)以上三個(gè)方面，沒有進(jìn)行以下研究：傳統(tǒng)理論與有限元相結(jié)合的研究、各種土工材料性能及其對(duì)比的研究、土工格柵應(yīng)用于基層以下的研究、土工格柵對(duì)路基加寬新舊結(jié)合部的研究。

天水土工格柵 路基中的土工格柵墊層 (1)方案的確定。該段經(jīng)設(shè)計(jì)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(jìn)行軟基處理并同時(shí)布設(shè)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(jī)理表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面:①土工格柵有一定的剛度從而使上面的負(fù)荷得到擴(kuò)散提高了地基的承載能力。②由于土工格柵的抗拉強(qiáng)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(dòng)形成了良好的嵌鎖作用。通過(guò)這種機(jī)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(yīng)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(jīng)雙向定向拉伸后它的縱、橫向抗拉強(qiáng)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(qiáng)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(zhǎng)為50m。(4)土工格柵墊層處理地基的施工程序及要點(diǎn)。①先平整場(chǎng)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(shè)格柵的強(qiáng)度高的方向(縱向)應(yīng)垂直于路基的中線應(yīng)盡量避免沿這個(gè)方向的接縫各層土工格柵的兩端需進(jìn)行回包回包長(zhǎng)度分別不小于1.5m、2m平臺(tái)錯(cuò)臺(tái)處的回包長(zhǎng)度增長(zhǎng)至3.5m。回包段應(yīng)折覆蓋在壓實(shí)的填料面上平整順適外側(cè)用土覆蓋格柵的鋪設(shè)應(yīng)平順保持一定的松緊度表面嚴(yán)禁有碎、塊石等堅(jiān)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(duì)鋪設(shè)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(shè)好的格柵應(yīng)及時(shí)回填防止日曬老化筋材暴露時(shí)間不宜超過(guò)24 h上下層土工格柵的搭接縫錯(cuò)開設(shè)置錯(cuò)開長(zhǎng)度不應(yīng)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(yīng)分層填筑并滿足相應(yīng)規(guī)范要求另外應(yīng)避免運(yùn)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(yīng)控制路堤的填土速率并加強(qiáng)沉降和側(cè)向位移的觀測(cè)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(shuō)當(dāng)軟土地基在上覆荷載作用下可能產(chǎn)生剪砌破壞時(shí)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(dāng)土工格柵受到集中應(yīng)力作用時(shí)高彈性模量的土工格柵受力后將產(chǎn)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(jī)械在軟基路段容易沉陷路基填土壓實(shí)難于開展但砂墊層結(jié)合土工格柵處理后壓路機(jī)等機(jī)械便可在其上開展作業(yè)。通常在未經(jīng)處理的軟土路基上填筑路堤在一定的填筑高度內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)不同程度的“彈簧”狀態(tài)填土難于壓實(shí)平整度差。經(jīng)鋪設(shè)土工格柵后由于其約束作用填料易于壓實(shí)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(shí)對(duì)不均勻的沉降有調(diào)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(gòu)成比軟土剛度大得多的復(fù)合墊層對(duì)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(jié)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(shí)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(huì)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(gè)斷面平衡。 五、幾點(diǎn)體會(huì) (1)原設(shè)計(jì)對(duì)h＞20m的軟基采用清淤換填并加土工格柵加筋我認(rèn)為是可行的。(2)路堤填土的厚度及密實(shí)度要求在土工格柵上的 層甚至兩層適當(dāng)放松。實(shí)際施工中經(jīng)過(guò)各方面技術(shù)研究密實(shí)度要求達(dá)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(duì)土工格柵的抗拉強(qiáng)度有較高要求特別是沉降差異較大時(shí)對(duì)土工格柵的橫向搭接長(zhǎng)度及搭接方式應(yīng)給予關(guān)注土工格柵的縱向搭接也有類似問題。

關(guān)于玻纖土土工格柵的施工方法，有很多，土工格柵種類繁多，簡(jiǎn)單講述一下瀝青路面使用自粘式玻纖土工格柵的使用方法： 土工格柵的鋪設(shè)方法 　錨固法?不帶自粘膠的玻璃纖維土工格柵增瀝青混凝土路面和防止路面與路面反射裂縫，可采用錨固法施工，但宜先鋪設(shè)玻纖土工格柵，再灑布熱瀝青作粘曾油，施工人員戴手套，施工方法如下： a.粘層油選用AH-70或AH-90重油熱瀝青，粘層油的規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTJ032-94，采用車輛噴灑。 粘層油每平方米用量約0.4kg-0.6kg。 b.鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵時(shí)，應(yīng)保持鋪設(shè)平順，拉緊，橫向搭接長(zhǎng)度宜為50-100mm，縱向搭接長(zhǎng)度宜為150-200mm，并根據(jù)攤鋪方向，將后一端壓在前一端之下。 c.用膠輪壓路機(jī)碾壓。 d. 50?0?.3mm的固定鐵皮，要求平整不翹角，周邊宜倒角處理，2英寸鋼釘（水泥釘） e釘子固定法鋪設(shè)玻纖土工格柵時(shí)，先將一端用固定鐵皮和釘子固定在已灑布粘層瀝青的下層結(jié)構(gòu)上，釘子可用錘擊或射射入。再將格柵縱向拉緊時(shí)玻纖橫向均處于挺直張緊狀態(tài)。 f.釘子固定時(shí)，格柵搭接距離為：縱向接頭搭接距離不小于15cm，橫向搭接距離不小于5cm?？v向搭接應(yīng)根據(jù)瀝青攤鋪方向?qū)⑶耙环糜诤笠环稀? g.固定時(shí)不能將釘子釘玻纖上，也不能用錘子直接敲擊玻纖。固定后如發(fā)現(xiàn)釘子斷裂或鐵皮松動(dòng)，則需予重新固定。 h.為防止施工車輛的輪胎將玻纖格柵和粘油粘起來(lái)。和瀝青混凝土攤鋪機(jī)機(jī)輪打滑的現(xiàn)象，應(yīng)在粘層油表面撒石屑，石屑用量為3m3/1000m2-5m3/1000m2。 i.大氣溫度低于10攝氏度或路面潮濕時(shí)不得施工。 j.瀝青面層施工方法與普通瀝青路面面層施工方法，但應(yīng)注意施工車輛不得在玻纖格柵表面表面急轉(zhuǎn)彎，急剎車。 ?(2）自粘式玻璃纖維土工格柵直鋪法 自粘式玻璃纖維土工格柵是我集團(tuán)的產(chǎn)品，其施工方法便捷，質(zhì)量穩(wěn)定。施工方法如下： a.對(duì)舊瀝青混凝路面和舊水泥混凝路面，做20mm-30mm厚的調(diào)平層，使用真空車或?yàn)⑺嚤ＷC路表面清潔干凈。 b.噴灑AH-70或AH-90重油熱瀝青，用量宜為0.3kg-0.4kg/m2。 c.采用我集團(tuán)提供的攤鋪車，鋪設(shè)自粘式玻纖格柵，鋪設(shè)應(yīng)平順，拉緊。 d.橫向搭接長(zhǎng)度宜為50mm-100mm縱向搭接長(zhǎng)度宜為150mm-200mm搭接重疊方向與瀝青混凝土攤鋪機(jī)運(yùn)行的方向。 e.使用膠輪壓路機(jī)碾壓（膠輪壓路機(jī)需有灑水裝置）。

天水玻纖格柵施工方法 1、璃纖維土工格柵的層位 (1)路面面層 對(duì)新建瀝青混凝土路面，玻纖格柵可置于半剛性基層與下封層之間，也可置于下封層與瀝青面層之間。 對(duì)新建水泥混凝土道路路面，玻纖格柵應(yīng)置于半剛性基層與剛性水泥混凝土路面層之間。 對(duì)舊瀝青路面補(bǔ)強(qiáng)，可采用噴油法、錨固法、自粘法在原路面上鋪設(shè)玻纖格柵。也可在原路面上做20mm-30mm細(xì)粒式瀝青混凝土找平層，再鋪設(shè)玻纖格柵，然后加鋪瀝青混凝土面層，厚度宜為60mm-100mm。 對(duì)舊水泥混凝土路面補(bǔ)強(qiáng)，可采用自粘法和噴油法在原路面上鋪設(shè)玻纖格柵，也可在原路面上做20mm-30mm細(xì)粒式瀝青混凝土找平層，再鋪設(shè)玻纖格柵，然后加鋪瀝青混凝土面層，厚度宜為60mm-100mm。 新建路面面層均可采用錨固法、自粘法進(jìn)行施工。 (2)基層 基層采用玻纖格柵，鋪設(shè)位置宜放在基層的底部，采用錨固法施工。 (3)路基 玻纖格柵必須鋪放在路基較低的1/3處。 玻纖格柵亦可鋪放在路基的底部，但下面至少要鋪設(shè)50mm－100mm厚的砂墊層或鋪設(shè)土工布。 用錨固法施工。 2、加筋路面的要求 (1)縱向平整度，橫向路拱的坡度與平順性均符合規(guī)范要求，若達(dá)不到規(guī)范要求，則應(yīng)在加鋪之前作出處理。 (2)加鋪前須對(duì)路面承載力進(jìn)行評(píng)定，若承載力達(dá)不到規(guī)范要求，或水泥混凝土路面有板底脫空現(xiàn)象，均應(yīng)作補(bǔ)強(qiáng)處理。水泥混凝土路面的伸縮縫與裂縫應(yīng)提前清理和填充。 (3)原有路面或基層表面有局部松散、坑洞或擴(kuò)散型裂縫，均應(yīng)提前作補(bǔ)強(qiáng)或填充處理，以保持其表面狀況完好。 (4)原有路面表面須清掃干凈，塵土、松散顆粒及雜物。 3、玻璃纖維土工格柵瀝青路面施工方法 (1)錨固法 不帶自粘膠的玻璃纖維土工格柵能增強(qiáng)瀝青混凝土路面層間連接和防止路面反射裂縫，可采用錨固法施工。但宜先鋪設(shè)玻纖土工格柵，再灑布熱瀝青作粘層油，施工方法如下： 粘層油選用AH-70或AH-90重油熱瀝青，粘層油的規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求，采用專用灑布車噴灑，粘層油每平方米用量約0.4kg-0.6kg。 鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵時(shí)，必須要鋪設(shè)平順、拉緊，橫向搭接長(zhǎng)度為80mm-100mm，縱向搭接長(zhǎng)度為150mm-200mm。并根據(jù)攤鋪方向?qū)⒑笠欢藟涸谇耙欢硕瞬恐隆?用50×50×1mm的固定鐵皮，要求平整不翹角，周邊宜做倒角處理，2英寸鋼釘(優(yōu)質(zhì)水泥釘、射釘或膨脹螺釘)。 釘子固定玻纖土工格柵時(shí)，先將一端用固定鐵皮和釘子固定在已灑布粘層瀝青的下層結(jié)構(gòu)上，釘子可用錘擊或高壓射釘槍射入，再將格柵縱向拉緊并分段固定，每段長(zhǎng)度為2-5m。對(duì)于水泥混凝土路面，可按伸縮縫間距分段，鋼釘位置設(shè)入接縫處。要求格柵拉緊時(shí)玻纖縱橫向均處于挺直、張緊狀態(tài)。 固定時(shí)不能將釘子釘于玻纖上，也不能用錘子直接敲擊玻纖，固定后如發(fā)現(xiàn)釘子斷裂或鐵皮松動(dòng)，則必須予以重新固定。 使用膠輪壓路機(jī)碾壓（膠輪壓路機(jī)需有灑水裝置）。 為防止施工車輛將玻纖格柵和粘層油粘起來(lái)，或攤鋪機(jī)機(jī)輪出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，可在粘層油表面灑布石屑石屑用量為3m3-5m3/1000m2。 大氣溫度低于10℃或路面潮濕時(shí)不得施工。 瀝青混合料加鋪層施工方法與普通瀝青路面面層施工方法一致，但應(yīng)注意施工車輛不得在已鋪設(shè)玻纖格柵的路面上急轉(zhuǎn)彎和急剎車。 (2)自粘式玻璃纖維土工格柵直鋪法 對(duì)舊瀝青混凝土路面或舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層時(shí)，要首先對(duì)舊路面進(jìn)行清掃，可用真空車或?yàn)⑺?，保證表面清潔干凈。然　　后進(jìn)行舊路面整平，也可先做20mm-30mm厚的瀝青混合料調(diào)平層。 噴灑AH-70或AH-90重油熱瀝青，用量宜為0.3kg-0.4kg/m2。 采用專用攤鋪車鋪設(shè)自粘式玻纖格柵鋪設(shè)時(shí)應(yīng)平順、拉緊。 橫向搭接長(zhǎng)度宜為50mm-100mm，縱向搭接長(zhǎng)度宜為150mm-200mm，搭接重疊方向與瀝青混凝土攤鋪機(jī)運(yùn)行的方向一致。 使用膠輪壓路機(jī)碾壓（膠輪壓路機(jī)需有灑水裝置）。 鋪筑瀝青混合料加鋪層。 4、土工格柵增強(qiáng)基層及下層路基施工方法 玻璃纖維土工格柵增強(qiáng)基層及下層路基均采用錨固法施工。具體施工方法同路面面層錨固法基本相同但不需噴灑粘層油。鋪設(shè)面要求壓實(shí)、平整。符合相關(guān)規(guī)范要求。 沿路基橫向鋪設(shè)玻纖格柵，要求平順，拉緊，橫向兩端布設(shè)玻纖土工格柵的長(zhǎng)度要多出2-3m。 橫向兩端要放砂袋壓實(shí)。 縱向搭接寬度宜為80mm-100mm，以每段長(zhǎng)度為500mm用鐵皮和水泥釘錨固，或用鐵絲綁扎固定。 兩端玻纖格柵翻過(guò)壓實(shí)砂袋后，再用砂袋壓實(shí)玻纖格柵。 在48h之內(nèi)用砂平整，壓實(shí)，以免玻纖格柵被日光照射或雨水淋泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和道路交通量的日益增加，瀝青路面早期開裂現(xiàn)象作為瀝青路面主要病害之一越來(lái)越得到重視。許多高速公路使用不到三、四年，已開始大面積修補(bǔ)路面裂縫。目前我國(guó)合資興辦的土工合成材料生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)工藝也日益成熟，科研和施工單位對(duì)土工合成材料的材料特性、力學(xué)機(jī)理、施工方法等方面都研究出一些初步規(guī)律和一套比較成熟的施工工藝。鋼纖維、玻璃纖維、玻璃纖維土工格柵作為瀝青混合料的加筋材料，日益得到和應(yīng)用。