土工格栅的应用
土工格栅在公路新老路基交接处的应用
——以昆明市广福公路改扩建为例
摘要：本文针对原郊区公路改造成城区主干道中出现的路基不均匀沉降而引起的纵、横向裂缝等病害，以及新老路基结合部位的处理进行分析，并引用路基改造试验段中的实例，提出了采用土工格栅处理新老路基结合部的方法。
关键词：土工格栅公路路基软土
前言
长期以来，昆明南市区的交通拥堵和城市配套都令人担忧，原老广福公路已不能满足周边发展所需，这一路段的扩建已是迫在眉急。
1 广福公路原状及改造的必要性分析
1.1广福公路原状
广福公路始建于1999年，是连接昆明市广卫乡（老昆洛）至福海乡（滇池路）的一条城郊公路，全长14.468公里，随着南边新经济圈的扩展(世纪城等小区的开发)，加上新昆洛路的通车，南市区周边大量车流经广福公路进入关上及滇池周边地区，或直接经滇路至高海公路，如此等等原公路已难以适应昆明城市道路发展的需要。给南市区发展带来很大的制约。
1.2公路改造的必要性分析
2007年，全国残运会将在昆明举行，同时省委、省政协、省公安厅等大机关也将南迁。为改善该片区的交通环境，广福路改扩建工程势在必行。2005年以来，昆明市政府多次召开专家及专题会议，决定于2006年1月7日工程正式开工。
1.3改造后的目标
新改扩建后的广福路，西起滇池路，跨采莲河、大清河、盘龙江、明通河、枧槽河、宝象河等河道，沿线与老海埂路、官南大道、珥季路、新昆洛路等道路相交，止于广卫立交桥，全长14．5公里，道路红线宽45－68米，绿化红线宽108米，为城市Ｉ级主干道，设计车速60公里／小时，总投资18．53亿元，计划2007年3月完工。改建路线基本沿原路线，向横向两边扩宽。
2二级公路改扩建路基存在的问题
2.1新老路基结合部位病害原因分析
因广福公路是沿原路线向两则扩宽，且此路大部分为原围海造田所成水田,路基下大部分为泥碳、粉土层，普遍承载力较差。在新老路基结合部，路基和路面结构层厚度、强度不一，中间为原老路基，两侧新建路基，质量和地基沉降存在很大差异，为道路开裂留下隐患；特别是新填路基沉降量会较大，而老路基已修好多年完成了大部分的工后沉降，这样不可避免地在新老路基结合部产生一个沉降差值突变点，成为道路产生裂缝的主要原因。新老路基结合部位工艺较复杂，施工难度较大，往往在此易产生人为的质量问题，如路基密实度达不到设计标准，也难免产生裂缝等问题。
2.2新老路基结合部处理的主要内容
针对道路扩宽在施工和技术上的关键性问题处理，先进行精确的地质勘察，探明地质情况，根据土工试验报告，在土层较软地段前期先行打桩，然后填片石，压实后再填土夹石然后铺设土工格栅，保证对新填土的压实质量；保证新填土与压实老路基土之间紧密结合。解决好这些问题，就可以保证道路新老路基结合部的品质。
3土工格栅在改扩建路基中的应用
3.1土工格栅
土工格栅是用于路基或高填方部位，防止不均匀沉的一种土工合成材料。在边坡治理中作为拉筋带，以增加边坡稳定性也得到广泛应用。一般分为塑料格栅和刚塑格栅两种。
（1）塑料格栅。是将聚合物（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）拉伸形成的具有方形或矩形的网材。同进在基材中加入炭黑等化材料，使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。
（2）钢塑土工格栅。以高强钢丝为基材，经特殊处理，与聚乙烯（并添加其他助剂）通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带，且表面有粗糙压纹，则为高强加筋土工带。由此单带，经纵、横按一定间距编织，采用强化熔焊技术焊接其交接点而成型，则为加筋土工格栅。
以上两种格栅通常以强度分为20、30、40、50、80 KN（千牛）/平米，以及更高强度的不同型号的材料。其横纵向强度不同叫单向格栅，横纵向强度相同为双向格栅。
3．2土工格栅的施工要点
以第六标段为例，土工格栅的施工要点如下。
（1）基底处理。首先精确放出路基边线，为了保证路基宽度，每侧各加宽0.5m，把基底土层进行整平后用压路机碾压三遍，不平整的地方人工配合整平，之后铺垫0.3m 厚的级配料，人工配合机械整平后，碾压两遍。
（2）土工格栅的铺设。铺设土工格栅，土工格栅铺设时底面应平整、密实，一般应平铺，拉直、不得重叠，不得卷曲、扭结，相邻的两幅土工格栅需搭接0.2m，并沿路基横向对土工格栅搭接部分每隔1米用铁丝进行穿插连接，并在铺设的格栅上，每隔1.5-2m用U型钢钉(通常用直径10mm的钢筋打制)固定于地面。
（3）加铺。第一层土工格栅铺好后，先把第一层土工格栅的长出部分折翻上来开始填设第二层的级配料，禁止各种机械在没有填料前的土工格栅上通行作业，这样能保证土工格栅平整，不起鼓，不起皱，然后碾压平实。第二、三层与第一层一样，最后铺水稳料。在新老路基搭接处加铺两层，这样路基基底加固处理完毕。
3．3土工格栅施工质量的控制
（1）铺设的搭接。土工格栅的铺筑面应较为平整，铺筑层经验收合格后，为防纵向歪斜现象，先按幅宽在铺筑层划出白线或挂线，即可开始铺筑，然后用铁钉固定格栅的端部，固定好格栅端部后，将格栅缓缓向前拉铺，每铺10米长进行人工拉紧和调直一次，直至一卷格栅铺完，再铺下一卷，操作同前。接铺：以卷长为单位作为铺设的段长，在应铺格栅的段长内铺满以后，再整体检查一次铺筑质量，然后接着铺筑下一段，下一段铺筑时，格栅与格栅保证10-20cm的搭接长度，并用铁钉或木楔固定后继续向前进方向铺第二段，依次类推，操作要求同前。
（2）碾压。铺好土工格栅后，人工铺设上层填料，及时完成碾压，避免长期暴晒，然后采用机械运料、整平、碾压，机械摊铺、碾压从两边向中间推进，碾压自两边向中间进行，其压实度保持达到规范要求。
（3）成品保护。杜绝一切施工车辆和施工机械行驶或停放在已铺好的土工格栅上，施工中随时检查土工格栅的质量，发现有折损、刺破、撕裂等损坏时，视程度修补或更换。
3．4应用土工格栅法的效果
土工格栅为柔性材料，它能承受较大的拉应力。将其布置在土体的拉伸变形区，土的拉应力传给土工格栅，使其成为抗拉构件。当加筋土受荷载作用时，土工格栅与土体间摩擦阻力制约了土体的侧向变形，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的效应，显示出更好的抗拉性能。高抗拉性使筋土强度远远高于无筋土，极大地提高了路基土承受剪应力的能力，一定程度上改善了正常路堤横断面上的沉降状况，使得横断面上的沉降趋于均匀，因此能减小新老路基结合部的差异沉降，防止新老路基结合部位路面出现纵、横向裂缝。实际证明，该路段经过上述处理过后，路基得到了良好改善，无大面积的不匀沉降。通车后，这一公共资源的配置有效地改善周边交通条件，有力带动南片区的经济发展。
4结论
该路段在路基全宽度内满铺土工格栅，新老交接处加铺两层土工格栅，处理后加强了新老路基的结合强度，减小不均匀沉降，与其他工程措施相比较，经济效益较好。该路段早于2007年底已通车，至今无明显开裂或大幅沉降现象出现。为同类道路改、扩建提供了设计、施工的依据。
参考文献：
[1]公路路基施工技术规范（JTG F10-2006[S]）
[2]公路土工合成材料应用技术规范（JTJ/T 019-98[S]）
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[5] 云南日报《2007年09月21日》