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摘要：随着科学技术的发展，公路工程的新工艺、新设备、新材料不断更新换代，一些新型材料被不断的应用到公路建设中，提高了公路整体性能和质量。土工格栅是当前应用较广泛的材料，其优越的性能受到国内外道路建设工程的青睐。本文依据笔者的工作经验，对土工格栅在公路工程中的应用作一简要分析，并对各应用施工中的质量控制措施进行阐述。
关键词：公路工程；土工格栅；应用；施工
中图分类号：U415 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）03-0126-02
当前，我国正处在经济增速较快的时期，道路的交通量日益增长，对道路的施工质量、行车舒适性等都提出了更高的要求。如何减少道路病害的发生，延长使用寿命，是公路施工设计相关人员研究的一个重要课题。土工格栅是在公路工程中应用较为广泛的一种平面结构聚合物，在不同的工程应用中，发挥不同的作用，提升了相关工程的施工质量。
一、土工格栅的优越性能
土工格栅是一种由聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等原材料合成的呈整体规则的网格状的平面结构聚合物。对不同原材料合成的土工格栅来说，蠕变性和抗老化性是不一样的。目前公路工程建设中常采用的土工格栅有塑料土工格栅、玻璃纤维土工格栅、钢塑土工格栅和涤纶纤维经编土工格栅四大类。对于不同的应用目的，根据不同的土工格栅所具有的特性来合理选用，如：钢塑土工格栅、塑料土工格栅因材质单一，不需复合处理，节点与筋肋形成整体，单根肋筋的强度和节点强度匹配较好，整体强度较高，所以较多应用于路基强度的加强工程中。而玻璃纤维土工格栅因经过优质改性沥青涂覆处理而成，其与沥青混合料有复合性能，能较好地相溶，并充分保护玻纤基材，因此极大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力，从而得以应用于路面加筋工程中。其具有较高的纵横向抗拉强度，低延伸率，耐高温性，可防止道路反射裂缝、龟裂、网裂、车辙等病害的发生。
（一）土工格栅嵌锁和限制作用。
土工格栅是规则的网格状，网格表面与填料形成了磨擦作用，阻碍土体的滑动；格栅的孔眼对填料形成“锁定”作用，阻碍填料的活动，增大填料间的摩擦系数；并且土对格栅肋条起着被动阻抗作用。这些限制使填料能够得到更好的压实，将土工格栅和填料变为一个整体结构，获得更大的承载力，提升整体强度。
（二）土工格栅的高稳定性。
因土工格栅的合成材料性质稳定，一般紫外线、酸碱溶液、酒精、汽油等对土工格栅的影响都较小，具有耐腐蚀、抗老化性能，完全可满足永久工程的需要。
（三）抗拉强度高、延伸率低、变形小。
土工格栅是通过特殊的工艺，使聚合物的长链碳氢分子沿拉伸方向重新排列成直线，分子链间的联结力大大加强，因此，土工格栅的抗拉强度和与拉伸前提高了5-10倍，延伸率却只有拉伸前的10%-15%。
二、土工格栅在公路中的常见应用工程及施工技术
从众多的工程实践经验可以看出，用土工格栅加固处理路基，加筋路面，在寒冬地区或者寒冬季节里，路面的裂缝及抗拉强度、抗车辙能力明显高于未使用土工格栅的公路，不仅延长了道路养护维修的间隔时长，也提高了道路质量等级。在道路工程中，土工格栅也常被用于边坡绿化工程中，与之前采用易被风霜雨雪腐蚀的钢丝网来做边坡防护工作，不仅更易使植被蔓延攀爬，而且也降低了各项工程造价。
（一）土工格栅在地基加固中的应用。
在采用土工格栅加固整体地基强度时，大多设计土工格栅与砂垫层或填土层共同作为一层，这样的设计施工目的是使这一层具有同路基及地基或软土地基不同的刚度，它既是路堤的柔性筏基，又是地基及软土的排水通道，使差异沉降降小。土工格栅垫层处理加固整体地基强度的施工要点：
在地基上铺设一定厚度的砂砾垫层，人工配合机械整平后，用25T的振动压路机静压两遍。然后将土工格栅受力方向沿垂直于路基的中线铺设，并且在受力方向不宜设置接头缝。土工格栅要拉直拉平，不得出现扭曲、折皱、重叠，相邻的两幅土工格栅需搭接0.2m，格栅的纵向搭接重叠宽度不小于3m，并沿路基横向对搭接缝每隔1米用铁丝进行穿插连接。对铺设好的格栅每隔1.5m用U型钉固定于地面，以保证格栅以下承面密贴，土工格栅两端回折长度不小于3米。当土工格栅铺设位置与路基沉降观测桩位置冲突时，可将土工格栅利用剪刀将剪开适当长度，继续铺设并用塑料扣将沉降观测桩外侧剪开的部位再度连接。铺设多层土工格栅的，在第一层土工格栅铺好后，开始填设第二层中（粗）砂，填筑按“先两边，后中间”的原则对称进行，严禁先填路堤中部。平整静压两遍后方可进行下一层土工格栅的铺设。上下层土工格栅的搭接缝要错开设置，错开长度不宜小于3m，并用下层土工格栅回包，与上层格栅形成一整体。在施工中要注意铺设的层数及部位需根据路堤填土高度进行设计。一般在填筑高度小于1.5m的路堤上铺设3层土工格栅在底部即可；若填土高度在1.5m-10m时，则可分别铺设3层土工格栅在路堤底部和顶部；若大于10m的路堤则需在底部、中部平台和顶部各铺设3层。对填土高度大于3米的路基，铺设的土工格栅较多选用纵向极限拉力≥60KN/M，横向极限拉力≥20kN/m，伸长率≤4%的钢塑土工格栅。
（二）土工格栅在沥青路面加筋工程中应用。
增强沥青混凝土路面拉应力和防止路面发生反射裂缝的可在半刚性基层与下封层之间设置玻璃纤维格栅，也可置于下封层与沥青面之间。由于土工格栅的模量很大，能抑制应力，所以在面层中应用玻璃纤维土工格栅是分散上面层受到的压应力与拉应力，在两块受力区域之间形成一个缓冲区， 减少应力突变对沥青面层的破坏，同时减小了路面的弯沉量，提高铺装层的抗拉抗剪能力，避免发生过度变形而开裂。在基层上铺设土工格栅施工中可采用锚固法施工，也可采用自粘法施工。经工程施工对比分析在基层上先喷洒粘层油后再摊铺玻璃纤维格栅比先铺设玻璃纤维格栅后洒布粘层油要效果好，玻璃纤维格栅不易起波浪。洒布的粘层油应选用AH-70或AH-90重油热沥青，路面工程中的格栅应选用3.0mm厚度，网格尺寸一般选为骨料粒径的0.5-1.0倍。待粘层沥青破乳时，先将一端用铁皮和钢钉固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，用锤击或射钉将钢钉射入基层，将材料纵向展开拉紧，每隔10 至15m分段钉一个钢钉固定。纵向搭接时将后一端压在前一端端部之下，长度为15cm-20cm，横向搭接长度需大于10cm，粘层沥青并不能一次性全部喷洒整幅路面，需在一卷土工格栅铺设完毕后再在下一幅铺设土工格栅的路面上喷洒粘层沥青。在铺好的前一副土工格栅上要补洒20 cm的沥青带，以便两幅土工格栅的紧密结合。铺设完毕后使用轻型胶轮压路机作适度碾压确保土工格栅与底层有良好的粘接。摊铺时若遇到弯道，可把弯道内侧的土工格栅裁开，然后将一侧推平，涂刷沥青，再将另一侧叠盖搭接。
（三）土工格栅在旧路改造中的应用。
在道路拓宽改造工程中，由于一侧为新建路基，一侧为原有老路基，老路基已经经过多年的荷载及自然沉降，已经完成工后沉降达到稳定状态，但是新填筑路基沉降量较大还未达到最终压实状态，因此土体强度不一，必然会产生一定的沉降差异，新旧路基结合部位就容易成为道路开裂的隐患点。所以在新旧路基的结合部加铺土工格栅是非常有效的加固措施。
施工时，应先清除腐殖土等软弱土层，并按施工设计要求在老路基上挖设宽度大于1.0m，有一定内倾斜坡的台阶，压实并检查后在每层台阶底部铺设土工格栅，需由老路基往新路基方向沿线路的横向铺设。也可在新旧路基完全填筑完成后在路基结合部位的顶部上加铺土工格栅。在低路堤新老路基结合部位一般采用至少铺设三层土工格栅处理，每层相隔20cm。高路堤的新老路基结合部位至少需要铺设六层。先在老路堤上将土工格栅的一端牢固锚住，然后把土工格栅的拉伸产生2%～4%的伸长铺向新路基，施工方法同上文。为了提高改扩建公路的等级，路面一般采用加铺沥青路面，加筋沥青路面的施工上文已经详细叙述。
三、结语
综上所述，土工格栅是由一种由特殊材料合成的网孔状结构物，有一定的拉力，由于其自身良好的结构，能将周围土体锁嵌在孔内，不仅约束土体的变形和位移，也能与土体形成摩擦力，增大土体的强度；另外其模量也较大，能抑制分散受到的拉应力。因此，土工格栅不仅被应用在旧路改扩建工程、路基整体强度的加固工程中，也在防止裂缝、坑槽、车辙的路面加筋工程中被广泛应用。土工格栅的应用范围很广，其他的应用工程本文将不再叙述。在各项工程中，施工设计人员必须依据施工环境及需要，分析不同类型的土工格栅的性能特点优势，合理选择相应材料的土工格栅，并严格规范施工工序，科学施工，使土工格栅的优良性能得到发挥。
参考文献：
[1]尹钟歆，王海泉.土工格栅在公路工程中的应用 [J].内蒙古公路与运输，2001（5）
[2]王建东.玻璃纤维材料在防止路面反射裂缝中的应用[D].东北大学硕士论文，2003
[3]宿文锋，高海萍.钢塑土工格栅在软基处理中的设计及应用方法[J]. 黑龙江科技信息. 2008（35）
关键词：公路工程；土工格栅；应用；施工
中图分类号：U415 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）03-0126-02
当前，我国正处在经济增速较快的时期，道路的交通量日益增长，对道路的施工质量、行车舒适性等都提出了更高的要求。如何减少道路病害的发生，延长使用寿命，是公路施工设计相关人员研究的一个重要课题。土工格栅是在公路工程中应用较为广泛的一种平面结构聚合物，在不同的工程应用中，发挥不同的作用，提升了相关工程的施工质量。
一、土工格栅的优越性能
土工格栅是一种由聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等原材料合成的呈整体规则的网格状的平面结构聚合物。对不同原材料合成的土工格栅来说，蠕变性和抗老化性是不一样的。目前公路工程建设中常采用的土工格栅有塑料土工格栅、玻璃纤维土工格栅、钢塑土工格栅和涤纶纤维经编土工格栅四大类。对于不同的应用目的，根据不同的土工格栅所具有的特性来合理选用，如：钢塑土工格栅、塑料土工格栅因材质单一，不需复合处理，节点与筋肋形成整体，单根肋筋的强度和节点强度匹配较好，整体强度较高，所以较多应用于路基强度的加强工程中。而玻璃纤维土工格栅因经过优质改性沥青涂覆处理而成，其与沥青混合料有复合性能，能较好地相溶，并充分保护玻纤基材，因此极大提高了基材的耐磨性及抗剪切能力，从而得以应用于路面加筋工程中。其具有较高的纵横向抗拉强度，低延伸率，耐高温性，可防止道路反射裂缝、龟裂、网裂、车辙等病害的发生。
（一）土工格栅嵌锁和限制作用。
土工格栅是规则的网格状，网格表面与填料形成了磨擦作用，阻碍土体的滑动；格栅的孔眼对填料形成“锁定”作用，阻碍填料的活动，增大填料间的摩擦系数；并且土对格栅肋条起着被动阻抗作用。这些限制使填料能够得到更好的压实，将土工格栅和填料变为一个整体结构，获得更大的承载力，提升整体强度。
（二）土工格栅的高稳定性。
因土工格栅的合成材料性质稳定，一般紫外线、酸碱溶液、酒精、汽油等对土工格栅的影响都较小，具有耐腐蚀、抗老化性能，完全可满足永久工程的需要。
（三）抗拉强度高、延伸率低、变形小。
土工格栅是通过特殊的工艺，使聚合物的长链碳氢分子沿拉伸方向重新排列成直线，分子链间的联结力大大加强，因此，土工格栅的抗拉强度和与拉伸前提高了5-10倍，延伸率却只有拉伸前的10%-15%。
二、土工格栅在公路中的常见应用工程及施工技术
从众多的工程实践经验可以看出，用土工格栅加固处理路基，加筋路面，在寒冬地区或者寒冬季节里，路面的裂缝及抗拉强度、抗车辙能力明显高于未使用土工格栅的公路，不仅延长了道路养护维修的间隔时长，也提高了道路质量等级。在道路工程中，土工格栅也常被用于边坡绿化工程中，与之前采用易被风霜雨雪腐蚀的钢丝网来做边坡防护工作，不仅更易使植被蔓延攀爬，而且也降低了各项工程造价。
（一）土工格栅在地基加固中的应用。
在采用土工格栅加固整体地基强度时，大多设计土工格栅与砂垫层或填土层共同作为一层，这样的设计施工目的是使这一层具有同路基及地基或软土地基不同的刚度，它既是路堤的柔性筏基，又是地基及软土的排水通道，使差异沉降降小。土工格栅垫层处理加固整体地基强度的施工要点：
在地基上铺设一定厚度的砂砾垫层，人工配合机械整平后，用25T的振动压路机静压两遍。然后将土工格栅受力方向沿垂直于路基的中线铺设，并且在受力方向不宜设置接头缝。土工格栅要拉直拉平，不得出现扭曲、折皱、重叠，相邻的两幅土工格栅需搭接0.2m，格栅的纵向搭接重叠宽度不小于3m，并沿路基横向对搭接缝每隔1米用铁丝进行穿插连接。对铺设好的格栅每隔1.5m用U型钉固定于地面，以保证格栅以下承面密贴，土工格栅两端回折长度不小于3米。当土工格栅铺设位置与路基沉降观测桩位置冲突时，可将土工格栅利用剪刀将剪开适当长度，继续铺设并用塑料扣将沉降观测桩外侧剪开的部位再度连接。铺设多层土工格栅的，在第一层土工格栅铺好后，开始填设第二层中（粗）砂，填筑按“先两边，后中间”的原则对称进行，严禁先填路堤中部。平整静压两遍后方可进行下一层土工格栅的铺设。上下层土工格栅的搭接缝要错开设置，错开长度不宜小于3m，并用下层土工格栅回包，与上层格栅形成一整体。在施工中要注意铺设的层数及部位需根据路堤填土高度进行设计。一般在填筑高度小于1.5m的路堤上铺设3层土工格栅在底部即可；若填土高度在1.5m-10m时，则可分别铺设3层土工格栅在路堤底部和顶部；若大于10m的路堤则需在底部、中部平台和顶部各铺设3层。对填土高度大于3米的路基，铺设的土工格栅较多选用纵向极限拉力≥60KN/M，横向极限拉力≥20kN/m，伸长率≤4%的钢塑土工格栅。
（二）土工格栅在沥青路面加筋工程中应用。
增强沥青混凝土路面拉应力和防止路面发生反射裂缝的可在半刚性基层与下封层之间设置玻璃纤维格栅，也可置于下封层与沥青面之间。由于土工格栅的模量很大，能抑制应力，所以在面层中应用玻璃纤维土工格栅是分散上面层受到的压应力与拉应力，在两块受力区域之间形成一个缓冲区， 减少应力突变对沥青面层的破坏，同时减小了路面的弯沉量，提高铺装层的抗拉抗剪能力，避免发生过度变形而开裂。在基层上铺设土工格栅施工中可采用锚固法施工，也可采用自粘法施工。经工程施工对比分析在基层上先喷洒粘层油后再摊铺玻璃纤维格栅比先铺设玻璃纤维格栅后洒布粘层油要效果好，玻璃纤维格栅不易起波浪。洒布的粘层油应选用AH-70或AH-90重油热沥青，路面工程中的格栅应选用3.0mm厚度，网格尺寸一般选为骨料粒径的0.5-1.0倍。待粘层沥青破乳时，先将一端用铁皮和钢钉固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，用锤击或射钉将钢钉射入基层，将材料纵向展开拉紧，每隔10 至15m分段钉一个钢钉固定。纵向搭接时将后一端压在前一端端部之下，长度为15cm-20cm，横向搭接长度需大于10cm，粘层沥青并不能一次性全部喷洒整幅路面，需在一卷土工格栅铺设完毕后再在下一幅铺设土工格栅的路面上喷洒粘层沥青。在铺好的前一副土工格栅上要补洒20 cm的沥青带，以便两幅土工格栅的紧密结合。铺设完毕后使用轻型胶轮压路机作适度碾压确保土工格栅与底层有良好的粘接。摊铺时若遇到弯道，可把弯道内侧的土工格栅裁开，然后将一侧推平，涂刷沥青，再将另一侧叠盖搭接。
（三）土工格栅在旧路改造中的应用。
在道路拓宽改造工程中，由于一侧为新建路基，一侧为原有老路基，老路基已经经过多年的荷载及自然沉降，已经完成工后沉降达到稳定状态，但是新填筑路基沉降量较大还未达到最终压实状态，因此土体强度不一，必然会产生一定的沉降差异，新旧路基结合部位就容易成为道路开裂的隐患点。所以在新旧路基的结合部加铺土工格栅是非常有效的加固措施。
施工时，应先清除腐殖土等软弱土层，并按施工设计要求在老路基上挖设宽度大于1.0m，有一定内倾斜坡的台阶，压实并检查后在每层台阶底部铺设土工格栅，需由老路基往新路基方向沿线路的横向铺设。也可在新旧路基完全填筑完成后在路基结合部位的顶部上加铺土工格栅。在低路堤新老路基结合部位一般采用至少铺设三层土工格栅处理，每层相隔20cm。高路堤的新老路基结合部位至少需要铺设六层。先在老路堤上将土工格栅的一端牢固锚住，然后把土工格栅的拉伸产生2%～4%的伸长铺向新路基，施工方法同上文。为了提高改扩建公路的等级，路面一般采用加铺沥青路面，加筋沥青路面的施工上文已经详细叙述。
三、结语
综上所述，土工格栅是由一种由特殊材料合成的网孔状结构物，有一定的拉力，由于其自身良好的结构，能将周围土体锁嵌在孔内，不仅约束土体的变形和位移，也能与土体形成摩擦力，增大土体的强度；另外其模量也较大，能抑制分散受到的拉应力。因此，土工格栅不仅被应用在旧路改扩建工程、路基整体强度的加固工程中，也在防止裂缝、坑槽、车辙的路面加筋工程中被广泛应用。土工格栅的应用范围很广，其他的应用工程本文将不再叙述。在各项工程中，施工设计人员必须依据施工环境及需要，分析不同类型的土工格栅的性能特点优势，合理选择相应材料的土工格栅，并严格规范施工工序，科学施工，使土工格栅的优良性能得到发挥。
参考文献：
[1]尹钟歆，王海泉.土工格栅在公路工程中的应用 [J].内蒙古公路与运输，2001（5）
[2]王建东.玻璃纤维材料在防止路面反射裂缝中的应用[D].东北大学硕士论文，2003
[3]宿文锋，高海萍.钢塑土工格栅在软基处理中的设计及应用方法[J]. 黑龙江科技信息. 2008（35）