摘要：公路在建设中，广泛使用土工格栅等土工材料。在满足设计标准和施工工期的前提下，最大限度减少了投资。在利用土工材料方法，根据不同加载标准、施工周期、预压时间，计算剩余沉降量（工后沉降量），根据软土地层不同厚度和深度、不同路段，采取不同的处理方式。
关键词：土工合成材料；公路工程；软基；技术措施；质量
中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）06-0190-01
1 工程概况
某公路线路穿过鱼塘、稻田、芦苇湿地、虾池，地下水位高，地基为软弱土，地基承载力低无法满足设计及施工要求。经研究采用土工合成材料处理公路工程软基。
2 材料方法及原理
（1）合成材料法：在合成材料没有问世之前，最初在处理浅层软土地基时，在软土地基上铺设一层砂，称之为砂垫层，然后在其上铺筑路堤，或挖出部分软土，进行换填材料。在路堤填土和软土之间的砂砾垫层，可起到排水作用，其厚度一般为50cm。或者在软土层上，也可挖去一部分软土，再换填上砂垫层，以起到持力层作用。砂砾垫层横断面，一般为梯形，为减少砂砾垫层用量，亦可做三角形、梯形，甚至做成砂窗格式砂砾垫层以节省材料。用于砂垫层材料，宜采用无杂物的中、粗砂，含泥量应小于3％；也可采用天然级配砂砾料，其最大粒径应小于50mm，砾石强度不低于四级（即洛杉矶法磨耗率小于60％）。砂垫层应比路基边脚宽出500-1000mm，两侧宜用片石护砌，或采用其他方式防护。铺筑时应分层铺筑分层碾压，避免粒料离析，以达到规定的压实度。然而，随着土工材料问世，砂砾垫层和土工格栅、土工布联合应用，在处理浅层地基上，收到良好的效果，得到了广泛的应用。土工材料作为一种新材料问世，使软土地层处理技术迈上一个新台阶。土工材料不是一种单独承重材料，它必须与传统的处理方法相结合，才能收到事半功倍的效果。特别是土工格栅、加筋带、土工布等产品，它们与砂垫层、路基填筑联合作用，才能在提高路堤强度和稳定性方面发挥重要作用。
（2）格栅材料法：在公路上，无论处理浅层软土地基，还是深层软土地基时，都广泛使用土工格栅材料。这种材料是在挤压制成的塑料板材上，成排的冲上孔洞，然后，采取单向或双向拉伸。单向拉伸制成椭圆形孔和单向肋条，则为单向拉伸格栅。双向拉伸成为正方圆角形孔和双向肋条，称为双向拉伸格栅。经过冲孔的塑料板，经过拉拔作用使聚合物分子重新排列，加强了分子之间的联结力，提高了材料抗拉强度5―10倍。为此，用聚烯烃套把芯材纤维套上，组成筋带并拉紧产生预应力，又提高了其抗拉强度，把两组这样的筋带用在交叉处熔接上，组成筋带格栅，或称经编粘焊土工格栅。土工格栅根据制作材料不同，有单向塑料土工格栅、单向钢塑土工格栅、玻璃纤维和涤纶土工格栅。无论哪种土工格栅埋在土和砂中，作为路堤加筋带，土和砂嵌入土工格栅的孔眼中，比土工织物与土砂之间摩擦系数增大80％―90％，能显著地提高路堤整体强度和稳定性。
（3）钢塑复合土工格栅：钢塑复合土工格栅，以钢丝（或其他纤维），经特殊处理，与聚乙烯（PE），并添加其他助剂，通过挤出使之成为复合型抗拉条带，且表面有粗糙压纹。由此单带纵、横按一定间距编织或夹合排列，采用特殊强化粘接的熔焊技术焊接其交接点而成为加筋土工格栅。由钢塑复合拉筋带，按平面经纬成直角，经超声波焊接成型的土工合成材料。由于其抗拉强度大、延伸率低（小于3％）、蠕变小，对土体有较强的嵌锁、咬合作用，它能有效地对软土地基和陡坡路堤进行处理，约束土体的侧向位移，克服土体的不均匀沉降，极大程度地增强地基的承载能力，提高基础的整体性能。适用于各种情况下的地基加固增强措施。
（4）土工合成材料作用机理：在砂垫层中间，铺设一层具有一定强度的土工合成材料，进而使土工合成材料与砂垫层组成的复合体能承受较大拉力，增加了地基土的抗剪强度，提高了路堤的稳定性，同时复合体具有一定的刚度，使上部荷载得到有效地调整，减少土体各部位的沉降差异、提高路堤受力均匀度。由于土工格栅和砂砾垫层组成的复合整体，能承受较大拉力，地基受力变小而均匀，不仅减少了路堤不均匀沉降，而且还可减少地基的总沉降，适应路堤的快速填筑，而荷载的迅速增加，加快了软土的固结作用，从而使沉降加快，减少后期沉降，形成一种良性循环。
3 公路软土地基处理模式
土工合成材料在公路、铁路、水利工程上都得到了广泛应用。公路路基和港口工程规范中规定了其应用方法和技术要求。目前，是用于加固路堤的常见土工材料。土工合成材料属于高分子聚合物，也就是说是有机化合物，用其制成的土工材料，已广泛用作强化路基和路面强度，提高路堤和边坡稳定材料，用作过滤层、排水、防渗、隔离、加筋、防护等方面，收到了显著的经济和社会效益。在处理浅层软土地基时，时常在砂砾垫层上可铺一层土工布，砂砾垫层厚度可减薄到30cm，当地表层为软土时，则先铺土工布后，再铺砂垫层、土工格栅、再铺筑上砂垫层，土工格栅加强了砂垫层整体作用。当表层为非软土时，则先铺砂垫层，后铺土工布，其应用非常灵活。土工布起到过滤作用，土工格栅起到整体作用。公路在处理软土地基时，当软土地层位于地表层，且厚度不大时，按以下一般模式进行处理。
（1）第一种处理模式：砂砾垫层+土工格栅+砂砾垫层。
（砂砾垫层+土工格栅+砂砾垫层）+堆载和超载预压
上述处理模式，适宜一般的、而且比较薄的软土地层处理。当软土地层比较厚，且不超过3m，再辅以堆载和超载预压，加快软土地基固结，加快路堤沉降速度，减少工后沉降量。（2）盐池、鱼塘、泥沼处理方式。
盐池、鱼塘、泥沼甚至稻田地段，虽然地基软弱，但是软土地层位于地表，且厚度小于3m，一般采用采取以下处理模式：
抛填片石+（砂砾垫层+土工格栅+砂砾垫层）+堆载和超载预压
即先抛填片石，辅以重型甚至强夯方式，将片石强行挤入到硬土层上，然后，铺筑砂砾垫层+土工格栅+砂砾垫层，通过预压加速路堤沉降，以达到工后路基稳定的目的。预压法适用处理淤泥、淤泥黏性土和冲填土等饱和黏性土地基。
4 不良地基公路施工技术措施
（1）施工放样:施工前放出线路中心桩、原地面高程、路基边线路基坡脚加宽0.5m，并撒出白灰线，控制铺筑土工格栅的宽度。
（2）土工格栅铺设:第一层砂垫层碾压完毕后，经监理工程师检验合格后铺设土工格栅。施工用的土工格栅为双向钢塑土工格栅，土工格栅的屈服力、伸长率及外形尺寸，符合设计要求，其存放、运输满足规范规定。铺设土工格栅前，应将场地平整好，清除碎块石等坚硬凸出物。铺设时，应将强度高的方向置于垂直于路堤轴线方向，网与网之间搭接20cm，横向搭接30cm，并在接头上每隔2m钉一枚钉，使一幅格栅网形成一个整体。土工格栅上第一层填料摊铺压实时，采用轻型推土机或装载机碾压。当填料填筑厚度大于60cm后，才能采用重型压路机。一切车辆、施工机械只容许沿路堤轴线方向行驶。填筑时沿土工格栅两侧边缘轻卸填料，形成施工便道，再由两侧向中心平行于路堤中心对称填筑。
（3）施工主要技术控制措施：距离土工格栅8cm以内的路堤填料，其最大粒径不得超过6cm。用人工配合平地机和压路机整平铺设土工格栅的路基表面，确保路基表面平整度小于10mm，表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物，以免对土工格栅造成损害。土工格栅铺设过程中，在有褶皱的地方用人工拉紧，必要时采用插钉等措施固定土工格栅于填土层表面。土工格栅摊铺以后，立即进行路基填筑，避免在阳光下长时间直接曝晒。一般情况下间隔时间不应超过48h；路基填筑过程中，严禁将石料直接抛落于土工格栅上，严禁机械设备直接在土工格栅上进行作业。路基填料应分层摊铺、分层碾压，所选填料及压实标准，应达到设计和规范要求。砂垫层的材料为中砂及粗砂，含泥量不大于3％，砂垫层的宽度要适当大于路堤底宽，一般两侧各宽出0.5m左右，以防止在施工过程中由于施工机械的破坏影响垫层的有效作用。砂垫层施工时，要将砂加密到设计要求的密实度（95％），加密的方法有平振、夯实、插振、碾压法等。砂垫层要无明显粗、细粒料分离，最大粒径不宜大于5cm。
5 结语
公路工程中软基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，对道路成不同程度的危害，具体施工还要根据工地的实际情况来选用，有时几种方法可以交替或一起使用。
参考文献
［1］宋丽.土工格栅处理软基施工［J］.内蒙古公路与运输，2011，（1）:35-36.