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阜新土工格柵 本項目將結合實體工程，主要解決土工格柵材料選擇、含有土工格柵的改建路面結構力學分析、施工工藝、檢測方法等方面的問題。為路面改建工程中合理應用土工格柵提供科學依據(jù)。1）土工格柵材料選擇土工合成材料的質量性能差異較大，具有不同的力學指標。根據(jù)工程使用的情況不同，應該選擇不同的土工合成材料。在工程設計與施工中，應根據(jù)原路面的具體情況和工程特點要求，選擇符合力學性能的格柵材料。2）土工格柵改建路面結構力學分析分析土工格柵位于基層下、基層上、面層下等位置時，在汽車荷載作用下，路面的彎沉、各層層底彎拉應力的變化情況，路面裂縫處理情況和舊路加寬部位的路面結構進行了理論分析，確定土工格柵的合理層位及所起作用。3）施工工藝研究在工程實施過程中，如何施工才能使土工格柵在改建路面結構中取得良好的加筋效果，可通過試驗路的鋪筑，總結施工工藝，尋求可行的檢測手段提出檢測方法。4．研究方法采用理論分析與室內室內外相結合的方法。技術路線如下：1）收集國內外關于土工格柵在瀝青路面研究中的成果及經(jīng)驗。2）土工格柵的物理力學性能試驗，為理論計算提供科學的依據(jù)。3）制作加格柵與未加格柵的半剛性水泥穩(wěn)定碎石材料試件，通過室內梁的拉彎拉試驗、疲勞試驗對比分析格柵對提高基層的抗彎拉強度及疲勞特性所起的作用。4）理論計算及分析。5）通過改建前后的常規(guī)彎沉測試方法及運營過程中的落錘式彎沉儀（FWD）現(xiàn)場彎沉測試，評定格柵對路面承載能力起到的作用。6）結論與建議。5．研究結論1）結合河南省洛界公路襄城茨溝至舞陽界段二級瀝青公路路面改建工程，提出在交通量較大，超重車具有單方向性的路幅舊路面上，即補強基層底面加鋪土工格柵的設計方案，提高改建路面的抗反射裂縫能力。2）對土工格柵材料性能進行研究，提出適用的土工格柵類型、性能指標和力學參數(shù)。正六邊形的土工格柵受力均勻、穩(wěn)定。建議選用對稱性好的材料，能使受拉時應力傳遞均勻，風格變形性好；土工格柵可以瘃減緩反射裂縫的發(fā)生；引用復合材料力學得出泊松比，可以為理論計算提供依據(jù)。3）對土工格柵加筋半剛性基層材料進行彎拉、疲勞試驗，結果表明，在半剛性基層下加鋪土工格柵，可延緩半剛性基層的裂縫，增加疲勞壽命。4）應用彈性層狀體系理論和有限元法，對土工格柵鋪設在改建路面不同層位、原有路面裂縫處理和舊路加寬部位時的路面結論進行了理論分析并得出了類似的結論。在新建或改建路面基層底面加鋪土工格柵會：改變基層地面的層底拉應力和路表彎沉；對路面結構力學性能的改善為理想；可以減薄半剛性基層厚度，減小的厚度與土工格柵模量成正比等。5）聯(lián)合應用貝克曼梁和落錘式彎沉儀對試驗路段路面進行承載性能測試，表明加鋪土工格柵對路面整體強度和剛度均有提高作用，落錘式彎沉儀精度較高，可作為評價路面剛度的有交往檢測手段。6）提出了土工格柵改建路面工程應用中的技術要點并進行了經(jīng)濟效益分析。以上結論中的第2）、3）和4）條的技術內容在國內外文獻中未見報道，該成果的部分技術在國際上具有一定的創(chuàng)造性，因此該成果在國內外具有一定的先進性。隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，道路交通量不斷增加，國省干線公路交通趨于飽和，特別是近年來超限、超載、超重車輛的增多，致使路面嚴重超負荷，在設計年限內，過早的出現(xiàn)路面病害，嚴重制約了公路的運輸條件及道路的通行能力，未能充分發(fā)揮國省干道的作用。

阜新土工格柵在公路路面改建中的應用研究是國際領先和國內首創(chuàng)的應用技術，這種新材料、新工藝的研究成果，主要解決了瀝青混凝土路面在改建過程中不設底基層的工程難題，有效地提高了路面的整體強度和剛度，延緩路面反射裂縫的出現(xiàn)，增加路面疲勞壽命，從而大大降低工程投資。目前，這項在國際、國內領先的技術將進一步得到發(fā)展和更廣泛的應用，尤其在重載交通具有單向性的改建道路中的應用。到目前為止統(tǒng)計到的應用此項技術的工程如下（含已通車和正在施工的）：1）河南省S238常付線（洛界公路）襄城茨溝至舞陽界段改善工程，15.33公里二級公路。2）河南省國道106至國道107沿黃連接線工程，33.56公里二級公路。3）廣東省珠海市三灶鎮(zhèn)城市道路工程，6公里次干道。4）陜西省周至～馬召省道工程，25.4公里二級公路。本項目研究成果的應用，不僅可以提高公路的承載能力、保證或者提高公路的使用壽命、提高公路的通行能力，有力地促進交通運輸業(yè)的發(fā)展，并為宏觀經(jīng)濟的穩(wěn)定、、持續(xù)的發(fā)展提供保障。而且可以節(jié)約大量的水泥、石料等原材料，降低工程投資，減少養(yǎng)護維修工作及其費用支出，因而本項目的研究具有良好的社會經(jīng)濟及環(huán)境效益。許昌市公路管理局將會同省公路管理局和省交通廳，在總結項目研究成果的基礎上，根據(jù)鑒定專家組的意見，組織推廣應用項目研究成果，在工程實踐中進一步驗證和完善，使科技成果轉化為生產力，以適應重載交通運輸發(fā)展的需要。

隨著加筋技術的發(fā)展和土工合成材料加筋理論的不斷完善，新型的土工加筋材料不斷涌現(xiàn)。土工格柵的出現(xiàn)，對公路工程的發(fā)展起到了重要的推動作用。但由于不同的土工產品的作用不同，正確選擇合適的材料對公路工程的質量保證起到了關鍵作用。 土工格柵是聚合物材料經(jīng)過定向拉伸形成的具有開口網(wǎng)格、較高強度的平面網(wǎng)狀材料。常用的聚合物有聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纖維、滌綸、合成纖維等。土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和玻纖聚酯土工格柵四大類。 一、塑料土工格柵 塑料土工格柵是經(jīng)過拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物網(wǎng)材，按其制造時拉伸方向的不同可為單向拉伸和雙向拉伸兩種。它是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材（原料多為聚丙烯或高密度聚乙烯）上沖孔，然后在加熱條件下施行定向拉伸。單向拉伸格柵只沿板材長度方向拉伸制成，而雙向拉伸格柵則是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長度垂直的方向拉伸制成。 （一）塑料土工格柵的基本特性 1、力學性能：由于在制造過程中，經(jīng)過了定向拉伸，使聚合物分子沿拉伸方向定向排列，加強了分子鏈間的聯(lián)結力，大大提高了其抗拉強度，甚至比軟鋼強度還大，延伸率卻很小。土石料在網(wǎng)格內互鎖力增高，它們之間的磨擦系數(shù)也顯著增大。 2、抗溫度性能：由于拉伸作用，使其抗高溫性能也提高。 3、耐久性能：由于土工格柵中加入炭黑等老化材料，使它具備較好的耐酸、耐堿、耐腐蝕、抗老化等耐久性。 4、施工性能：土工格柵重量輕，與土或碎石咬合力強；抗酸堿、耐腐蝕、耐老化；柔性、質輕易施工。塑料土工格柵是有一定柔性的塑料平面網(wǎng)材，易于現(xiàn)場裁剪和連接（可用聚乙烯繩或連接棒連接），也可重疊搭接，便于現(xiàn)場組裝成所需形狀，且在施工過程中折曲影響小，施工簡單，不需要特殊的施工機械和專業(yè)技術人員。 （二）塑料格柵視單、雙向應用場合分別如下： 單向土工格柵適用于公路及鐵路路基、路堤、邊坡加筋、各類擋墻加筋、江河海壩的加筋及堆場加筋、橋臺加筋、較淺層基礎的加筋。廣泛應用于各類加筋擋土墻。雙向格柵適用于公路及鐵路路基、路堤加筋、淺層基礎加筋、大型廣場、車場、碼頭貨場、堆場等 性承載的地基增強，河道路基加筋，防治瀝青混凝土路面反射裂縫等。廣泛應用于路基、路堤加筋和淺層基礎加筋。

阜新鋼塑阜新土工格柵在軟土地基的處理質量直接影響到路基的基礎承載力，也是保證道路建成后、運營的關鍵。軟基處理在道路工程中比較常見，軟基處理方法也很多。通過對前人研究成果的學習，本文即是以某市北圍堤公路為例，分析軟土地基處理在公路施工中的應用 一、公路軟基處理方法 （一）淤泥層厚度較小的路段：阜新土工格柵＋山皮石＋阜新土工格柵＋改良土的方法。淤泥上有50~80cm亞粘性土，具有一定的穩(wěn)定性，且淤泥厚度在1~2米之間，地面積水較易排除，因此采用阜新土工格柵＋山皮土＋改良土的措施。由于地下水位高，該公路沿線的軟土水穩(wěn)性差，浸水時承載力很低，阜新土工格柵和山皮土配合可以提高路基填料的水穩(wěn)性，還可減弱地下水的毛細作用對路基產生不良影響。 （二）地處鹽池中，池中淤泥較厚，且水位較高路段：拋石擠淤＋阜新土工格柵＋改良土。淤泥厚在2~3米之間，排水困難也無法清淤采用措施是拋石擠淤＋阜新土工格柵＋改良土同時加寬水面線以下的路堤寬度，這樣處理可以提高路基的整體穩(wěn)定性并有效控制路基沉降。 二、公路軟基處理施工技術 （一）軟土地基處理前應完成以下工作： 軟基處治施工前，應完成以下工作: 1、收集并熟悉有關施工圖、工程地質報告、土工實驗報告和地下管線、構造物的布設等資料； 2、編制施工組織設計或施工大綱； 3、原材料、半成品、成品的檢驗； 4、施工機械設備的調試； 總之，在施工中應遵循“按圖施工”的原則和“邊觀察、邊分析”的方法，做到經(jīng)濟、可行、、創(chuàng)新并有利于環(huán)保。 （二）公路軟基處理技術 1、淤泥層厚度較小的路段 淤泥層厚度較小的路段 施工主要機具：灰土拌和機、挖掘機、裝載機、振動壓路機、雙鋼振動壓路機、三輪壓路機、平地機、濕地推土機。 施工方法： （1）清表：將原地面整平，蘆根及腐殖土，并棄運。 （2）測量放線：進行中線測量，并根據(jù)中線、設計圖表、施工工藝測定出路基坡腳及兩側邊溝、路基邊線位置。 （3）鋪筑 層阜新土工格柵：將阜新土工格柵由一側沿挖好的溝壁向另一側橫向鋪設，阜新土工格柵搭接處不小于20cm，且沿搭接處方向采用22號鉛絲綁扎，待鋪筑完后用進行排壓整平。鋪設范圍按設計寬度進行控制。 （4）山皮土填筑：用裝載機、推土機并配以挖掘機進行倒運、鋪筑，鋪筑厚度控制在50cm以內。山皮土填筑過程中嚴格進行高程控制。在山皮土鋪筑完、整平后，采用壓路機按操作規(guī)程進行碾壓。碾壓至山皮土上無明顯輪跡，達到設計要求。 （5）鋪筑第二層阜新土工格柵：首先根據(jù)放樣位置將阜新土工格柵在預留出上包量的前提下，由一側向另一側橫向鋪設，其搭接及綁扎等同于 層阜新土工格柵的施工方法，然后用壓路機進行碾壓整平。 （6）填筑 層改良土：（a）事先將石灰、土進行化驗分析，并對改良土按配合比進行標準擊實試驗。根據(jù)其配合比于取土點進行灰土拌合，拌合現(xiàn)場嚴格控制鋪土、鋪灰厚度及灰土的含水量。施工過程中嚴格控制厚度、寬度、壓實度等技術指標。（b）首層填筑厚度為50cm，施工中嚴格控制鋪筑厚度及寬度，嚴格按設計要求進行找平碾壓，其壓實標準控制在85％以上（首層表面下20cm內檢測壓實度），壓實后及時檢測，達到設計要求后方可進行第二層改良土鋪筑。第二層改良土填筑厚度為30cm，其施工方法及檢驗程序同首層改良土施工，其壓實度標準控制在90％以上；第三層改良土填筑厚度為20cm，其施工方法及檢驗程序同首層改良土施工，其壓實度標準控制在90％以上。 （7）鋪筑第三層阜新土工格柵：除不預留包裹量外，其它等同于第二層阜新土工格柵。 （8）填筑第二層改良土：等同于 層改良土的施工方法，填筑厚度由第三層阜新土工格柵至路面結構層。 2、阜新土工格柵（關鍵工序）： 施工中應注意事項有： （1）鋪設阜新土工格柵時，應注意均勻、平整。在斜坡上施工時，應保持一定松緊度以避免石塊使其變形超出聚合材料的彈性極限。 （2）鋪設阜新土工格柵時，應注意端頭的位置和錨固。 （3）鋪設的關鍵是保證連續(xù)性，不使其出現(xiàn)扭曲、折皺、重疊，并要特別注意避免過量拉伸以避免超過其強度和變形的極限產生破壞或撕裂、局部頂破等。 （4）為保證阜新土工格柵的整體性，施工中必須注意阜新土工格柵的連接，常用的有搭接法與縫接法，縫接法又分對面縫與折疊縫兩種接法。 質量標準： （1）基本要求：阜新土工格柵質量符合設計要求，在平整的下承層上全斷面鋪設，阜新土工格柵應拉直平順，緊貼下承層；錨固端施工符合設計要求；接縫搭接粘合強度符合要求；上下層阜新土工格柵的搭接應交替錯開。 （2）實測項目：阜新土工格柵鋪設允許偏差 阜新土工格柵鋪設允許偏差 表1　　3、鹽池，池中淤泥較厚，且水位較高路段： （1）施工機具：挖掘機，裝載機，振動壓路機，三輪壓路機，濕地推土機等。 （3）施工方法：拋石擠淤與路基填筑。 ①池中淤泥較厚，且水位較高，常年積水且排水困難，采用措施是拋填片石，片石不宜小于30cm，拋填時，自中線向兩側展開，橫坡陡于1：10時，自同向低處展開拋填。使淤泥向兩邊擠出，片石拋出水面后應用小石塊填塞墊平，以重型壓路機輾壓，其上鋪反濾層，再進行填土。 ②首先根據(jù)設計拋石底腳，用竹竿明確坡角位置，然后由原有路往東用挖掘機配合濕地推土機由淤泥邊部向深處一級一級填筑，石塊規(guī)格控制在30cm左右，嚴禁出現(xiàn)石塊過大及腐殖石塊，待拋石頂面高出水面或淤泥頂面20cm后填筑石屑進行初步找平，然后用采用50T振動壓路機碾壓，以利于將淤泥徹底擠出。 ③片石填筑完成后及時檢測填筑高度、寬度及壓實情況，自檢合格后方可進行下一道6％改良土工序的施工。同時根據(jù)設計要求于 步改良土完工后進行彎沉檢驗。