土工格栅在高速公路施工的应用
2012-01-09 来源：中国百科网
一、 土工格栅的性能特点
土工格栅是用于土木工程和岩土工程中的平面结构聚合物,由呈整体规则网格状的抗拉材料组成，常用的聚合物有聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等。与其他土工合成材料相比，具有独特的性能与功效，其抗拉强度高、耐久性能好以及易于施工，常用作加筋土结构或复合材料的筋材等。
（一）抗拉强度高
土工格栅通过独特的工艺过程使聚合物的长链碳氢分子沿拉伸方向重新排列成一直线，分子链间的联结力大大加强，因而具有较高的抗拉强度和较低的延伸率，如其抗拉强度与拉伸前相比，提高了5-10倍，延伸率与拉伸前相比，却只有拉伸前的10％-15％。粒料在格栅网格内互锁力增高，摩擦系数明显增大。可以说，在众多的土工合成材料中，在同等应变下，土工格栅的抗拉强度是最高的，其抗拉强度已接近于软钢。
（二）耐久性能好
土工格栅除具有较强的抗拉强度之外，其的耐久性能也较好，因为土工格栅材料是以高密度聚乙烯或聚丙烯塑料为主要原料，含有抗紫外线和碳黑等抗老化助剂成分，能防止酸、碱、盐及酒精、汽油等有机溶剂及抗紫外线的侵蚀。据相关资料显示，在常温条件以及设计允许荷载的情况下，土工格栅的使用寿命可达120年。
（三）易于施工
土工格栅由于其重量较轻、易搬运、运输贮存方便，是一种具有一定柔性的塑料平面网材，且加上有一定的韧性和柔性，与土或碎石嵌锁力强，对于现场的施工来讲，便于现场的裁剪和连接，也可重叠搭接，较为简便，无需专用的施工人员和器械工具。
二、土工格栅在高速公路施工中的应用现状
为了更好地了解土工格栅在高速公路施工中的应用现状，笔者以XX高速公路为例，对土工格栅在其施工中的应用现状进行研究。XX高速公路，位于XX市，全长约62km，沿途地貌主要为丘陵。施工队针对XX地区丘陵的特点，对于桥头、半填半挖、纵断面填瓦结合处等特殊路段，积极采用土工格栅来处理路基不均匀沉降的问题，其良好的性能特点保证了路基、路面的工程质量以及实施，可以说土工格栅对于XX高速工程的施工进程功不可没。
虽然土工格栅有较好的性能特点，在高速公路的施工中广泛被使用，但笔者发现只有对其掌握正确的施工方法，才能发挥其应有的作用。如一些施工人员对铺设土工格栅的性能认识不正确，以及对施工工艺不熟悉，在具体的施工中还存在一些施工工艺上的不足，具体的表现可分为以下几个方面。
（一） 施工人员认识不足
对于土工格栅材料在高速公路上的铺设，其的设计要求本身比较严格，但一些施工人员对土工格栅的性能和施工工艺认识不足，为了省时，省工以及省料，往往不按原先的设计进行施工，随意修改或取消土工格栅的使用，从而使XX高速公路的施工质量降低，不能得到有效的保证。如为了赶工期，土工格栅铺设的不牢固，或者上填筑料之前铺设的时间较长，且外界影响的因素较多，一般的刮风、行人及车辆都有可能影响土工格栅的性能效果，不仅施工质量不能保证，若重新铺设还会浪费时间，影响工期进展。
（二）施工工艺欠缺
由于大部分的高速公路施工人员未受过专业的公路施工教育，对于新材料的施工工艺也掌握不足，如对土工格栅的搭接施工上，存在不到位的现象。这主要是因为厂家生产的土工格栅受尺寸的限制，其宽度一般为一米到两米不等，这就要求其在铺设较宽的路基时要有一定的搭接宽度。但施工人员由于掌握的施工工艺不足，在操作中往往忽略这一点，过长搭接会浪费，搭接不足或没有搭接又容易出现薄弱点而使两者分离，降低了土工格栅的性能效果。再如土工格栅在填土和推平时，忽略了采用科学的施工工序，而将土工格栅损坏，或在路基填土时处理不到位，甚至在重新返工处理时将土工格栅损坏。虽然土工格栅对施工工艺要求不高，但这些工艺上的不足一定程度上影响了整个高速公路的工程质量。
（三）铺设方法不正确
铺设方法不正确也是土工格栅施工过程中的一个不足，例如对于土工格栅的铺设方向，由于土工格栅材料的受力方向主要为单向受力，因此在铺设时就要去土工格栅的栅肋方向与路线纵缝受力方向要求一致，才能充分发挥土工格栅应有的作用。但一些施工人员不注重铺设的方法，在施工中往往把土工格栅铺设的方向与纵缝受力的方向相反了，或者土工格栅中心与路基纵缝的中心偏离，土工格栅的两侧受力不均匀，结果不仅不能发挥土工格栅应有的作用，还造成人工、材料、机械的成本浪费。
三、提高土工格栅在高速公路施工中应用水平的建议
以上对土工格栅材料存在的操作不足，不仅降低了土工格栅的性能效果，致使资源浪费，也使整个高速公路工程埋下了质量隐患。基于此，笔者结合个人的工作经验，总结出了一套提高土工格栅在高速公路中施工质量的方法，以保证土工格栅的施工效果，在确保高速公路施工质量前提的基础上，节省人力物力，充分实现资源的优化和配置。
（一）提高施工人员的认识水平
对于施工人员缺乏对土工格栅正确认识的现象，施工管理人员可在施工前可组织专门的人员培训，对施工人员进行技术交底，增强施工人员的质量意识和责任意识。或者从外界吸收较为专业的，精通土工格栅施工工艺的高速公路施工人员加入施工队伍，对其他缺少认识，工艺技术欠缺的施工人员进行技术指导，监督施工人员的施工进程和施工质量。
（二）加强施工工艺指导，强化施工过程监督
对于在XX高速公路施工过程中其工艺欠缺的现象，除了提高施工人员对于土工格栅材料的正确认识之外，也要充分利用施工团队中精通土工格栅施工工艺的人力资源，充分调动其对土工格栅材料施工工艺指导的积极性，并强化对施工过程的监督，以保证施工质量。如像以上提到的土工格栅的搭接不到位的现象，可由专门的技术人员进行指导，将成捆土工格栅运至施工现场后，按一定的距离放至施工作业面外，固定土工格栅的一端，以及土工格栅铺开后的另一端，再用事先做好的U形钢丝将土工格栅两端钉入土中固定。且在铺设另一块土工格栅时，与第一块土工格栅作二十厘米的搭接。通过施工工艺的改进，不仅可以保证工程的施工质量，也可以节省材料，减少资源浪费。
（三）改进铺设方法
对于土工格栅材料铺设方法不正确的现象，应积极改进铺设方法，不仅可以有效发挥土工格栅的性能效果，可以减少材料的浪费。如对于土工格栅铺设的方向与纵缝受力方向由于偏离的问题产生的土工格栅作用不能发挥，材料浪费的现象，要保证两格栅搭接的地方铺设方向与路基纵缝受力方向要一致，可在土工格栅的回填时采用铲车或挖掘机来完成，将备用土均匀撒布在土工格栅上，并用推土机和平地机铲平。让机械的施工方向与土工格栅搭接顺茬方向保持一致，以保证土工格栅不被机械迎茬卷起。
综上所述，随着我国加大基础设施建设力度和国家产业政策的调整，土工格栅以其良好的性能特点在高速公路工程中广泛被使用，但也要对其掌握正确的施工方法，提高施工人员对其的认识水平，加强施工工艺的指导，改进铺设方法才能发挥其应有的效用，土工格栅的推广应用才会提高一到更新的水平。
