河南三門峽土工格柵 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,形成了良好的嵌鎖作用。通過這種機(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)盡量避免沿這個方向的接縫,各層土工格柵的兩端需進(jìn)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(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(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(shè)置,錯開長度不應(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,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(dāng)軟土地基在上覆荷載作用下可能產(chǎn)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(dāng)土工格柵受到集中應(yīng)力作用時,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,對不均勻的沉降有調(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(diǎn)體會 (1)原設(shè)計對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,對土工格柵的橫向搭接長度及搭接方式應(yīng)給予關(guān)注,土工格柵的縱向搭接也有類似問題。

減緩反射裂縫的措施。反射裂縫是由于舊面層在接縫或裂縫附近的位移，引起接縫或裂縫上方瀝青混凝土加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中所造成的，其包括因溫度和濕度變化而產(chǎn)生的水平位移以及因交通荷載作用而產(chǎn)生的豎向剪切位移。而根據(jù)國內(nèi)外理論，在舊混凝土板與加鋪層之間設(shè)置玻纖土工格柵加筋層可以使瀝青混凝土加鋪層底面的應(yīng)力或應(yīng)變因離開應(yīng)力集中的接縫或裂縫端部而降低，同時也可以改變加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪切能力，從而可以有效減少由荷載、溫度、地基脫空等產(chǎn)生的不利影響和提高瀝青混凝土加鋪層的抗反射裂縫能力；且根據(jù)研究，在加鋪層底部加設(shè)土工格柵時，延緩反射裂縫的效果非常明顯。故本工程在加鋪層底部采用玻纖格柵作為加筋層面來作為減緩反射裂縫的措施。三、基層彎沿測量采用BZZ－100型、后軸重10t的標(biāo)準(zhǔn)車，5.4m的長桿彎沉儀，每隔20m對拓寬范圍路面基層進(jìn)行彎沉測量。共測N＝90個點(diǎn)，平均彎沉為L＝0.240 mm，均方差S＝5.28，計算代表彎沉為L＝0.331mm?；焱涟鍦y定點(diǎn)n＝28，平均彎沉為L＝0.102mm，均方差為δ＝5.4，代表彎沉為L＝0.195mm。其中＞0.10mm占34.60％，≥0.15mm占11.51％，≥0.20mm占7.70％，≥0.30mm占2.55％。以上結(jié)果符合設(shè)計要求。四、鋪設(shè)土工格柵（一）路面鋪筑。由于舊水泥混凝土路面，以及新拓寬部分的混凝土路面是沿按舊水泥混凝土路面的坡度進(jìn)行澆筑的，表面的平整度較好，但是由于混凝土路面的路拱不對稱，要調(diào)整為路拱對中，則路拱兩邊路面的瀝青鋪筑厚度是不相同的，薄的為7cm，厚的為15 cm，因此，采用瀝青碎石作為瀝青混凝土調(diào)平層。調(diào)平層鋪筑完后，再進(jìn)行面層的鋪筑。（二）土工格柵技術(shù)要求1．土工格柵厚度應(yīng)薄，一般3.0mm左右，以便攤鋪；2．格柵網(wǎng)格尺寸應(yīng)為0.5～1.0倍骨料粒徑。本工程采用25.4×25.4mm；3．土工格柵抗拉強(qiáng)度應(yīng)選大值，縱向大于等于50KN/M，橫向大于等于50KN/M，抗變形能力強(qiáng)；4．伸長率小于4％；5．含膠量大于等于20％；6．土工格柵采用自粘式，幅寬為2m，耐溫性－100至280攝氏度。（三）鋪筑土工格柵1．在清掃干凈的水泥混凝土路面上用小型瀝青灑布機(jī)按0.5┧/┫噴灑粘層乳化瀝青，幅寬為2.0 m；2．在大氣溫度10℃以上，路面不潮濕時噴灑粘層乳化瀝青；3．在噴灑粘層乳化瀝青后，待粘層瀝青已破乳時開始進(jìn)行土工格柵鋪設(shè)。鋪設(shè)完土工格柵后，用輕型膠輪壓路機(jī)在其上作適度碾壓，以確保土工格柵與原路面有良好的粘接。4．采用土工格柵鋪筑設(shè)備，人工一次攤鋪土工格柵。對不平整處，應(yīng)用攤桿推平，如遇到彎道，應(yīng)將彎道內(nèi)側(cè)的土工格柵用剪力裁開，然后將一側(cè)推平，涂刷瀝青，再將另一側(cè)疊蓋搭接，鋪設(shè)時應(yīng)保證平順并使縱橫向張緊。5．一卷土工格柵攤完后，再噴灑另一幅土工格柵的粘層瀝青。鋪設(shè)時土工格柵的搭接：縱向距離不小于15 cm，橫向距離不小于10 cm；要在前一幅攤好的土工格柵上補(bǔ)灑20 cm的瀝青帶，然后再攤鋪第二幅土工格柵。按此鋪攤的工藝順序直到半幅路面的土工格柵鋪滿，并超出半幅路面寬度20 cm，以便與第二幅路面的土工格柵搭按。（四）鋪筑瀝青砼1．為了方便汽車在土工格柵上和已噴灑瀝青路面上行走而不帶動土工格柵，在半幅路面攤鋪完土工格柵后，再灑上5mm的石粉。2．在土工格柵的起始端要用鐵釘加強(qiáng)固定，并灑一層粘層瀝青。3．禁止汽車在土工格柵上剎車、轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭。4．當(dāng)土工格柵被汽車?yán)穑瑧?yīng)立即用攤桿推平。5．用瀝青混凝土鋪機(jī)攤鋪瀝青混凝土路面。五、試驗(yàn)路檢測1.彎沉測定。試驗(yàn)路鋪筑后，用BZZ-100型標(biāo)準(zhǔn)汽車、5.4m長桿彎沉儀，每隔50m測定混凝路面彎沉值。2.實(shí)側(cè)彎沉和平均彎沉L＝11.50 mm，均方差δ＝2.21，代表彎沉L?代＝15.14mm。3.按理論計算，在舊路上(δ＝0.330mm)加鋪10cm瀝青混凝土，計算彎沉到達(dá)0.24mm，增加一層土工格柵計算彎沉值能達(dá)到0.14mm，相當(dāng)于增加了8cm厚的瀝青混凝土，實(shí)測數(shù)據(jù)表明＞0.10mm的點(diǎn)占2.8％；≥0.15mm的點(diǎn)占2％，≥0.30點(diǎn)占1.1％。以上數(shù)據(jù)表明在瀝青混凝土中加設(shè)土工格柵作用明顯。