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【摘 要】 立体格栅具有很强的支持强度，在施工过程中能有效提高土体密度，固土能力大大提高，过载能力显著提高，特别适用于高填方处，并且抗生化腐蚀和抗老化。本文对比分析了立体格栅的优势，并以实际工程为例介绍了其施工技术要点。
【关键词】 立体格栅；高填方路基；沉降
一、立体格栅
立体式土工格栅是以结构力学的方式用高分子聚酯肋带经过立体纺织而成的，它是一种具有特殊性能的最新专利格栅。它能均匀荷载分布，具有较高的双向拉伸模量和抗拉强度以及较高的抗施工破坏能力。能有效使纵向受力改变成横向受力，具有超范围的过载能力。主要适用于软土地基处理和加筋土档墙及高边坡处理。
现我国所有土工格栅为平面结构，格栅对土体的被动阻抗小，网孔对土体无法有效嵌锁。现有土工格栅纵横向肋带较宽，格栅对上部施工机械压表面积大，土体压密度差。立体土工格栅既有土工格栅的强度特性，又有土工格室的固土特性。立体土工格栅优于现在国内外任何一种土工格栅，由于立体土工格栅的结构不同，产生的摩阻和格栅的拉力几乎相等，格栅的有效利用率最高，粒料进入格栅结构的格孔中产生有效嵌锁，由于立体格栅的结构特点，能产生正拱效应，回弹模量明显增加，而平面格栅只能产生反拱效应，也就是电杆效应。由于立体土工格栅的特殊结构，还可改变受力方向，改变震荡频率，可有效地防止震荡造成的路基沉降，并且有很好的过载效能。
二、立体格栅在高填方路基中的应用
（一）工程概况
某高速公路合同段起止桩号为K0+000～K4+605，全长84.605km。采用一级公路山岭重丘区标准，路基宽度20m。桥涵设计荷载为汽车-超20级，挂车-120。设计车速为120km/h，平曲线最小半径250m，最大纵坡5.8%，沥青砼路面。本项目K0+460～K0+600段最大填高38.77m，填筑高度较大，属于高填方路堤施工。
1、地质地貌
根据设计说明该地段地貌为构造剥蚀～侵蚀中山区，位于石柱向斜北东翼，路面设计高程为592～592.05m，沟谷地形，该段地层岩性为粉质粘土及强中风化基岩层。残破积粉质粘土一般厚度0.50～1m。该段道路填方边坡高度大，但现状横向地形及基岩面平缓，平均坡度小于20%，回填后不会产生沿填土底面的整体滑移，有利于路堤的稳定。从工程地质报告方面分析，對高填路堤的残坡积层适当清除换填处治后，地基地质条件基本满足高路堤要求。
2、沉降控制
为减少路堤不均匀沉降，采用地基处理+填石路堤+排水层（加强排水固结）+土工格栅（减少沉降造成的路面开裂）的综合处治措施。为避免路堤不均匀沉降导致路面开裂，在路面底面以下铺设三层钢塑土工格栅，高路堤根据需要在路堤中上部铺设3～6层土工格栅。
（二）材料要求
1、在本路堤30m以下的路堤范围内要求填置硬质砂岩。石块强度必须大于30mpa。
2、材料以就地取材为原则，选用片石或卵石。采用片石时，其粒径以150～300mm为宜；采用卵石时，其粒径以40mm～100mm为宜。其顶应碎石（或砂砾石）等细骨料，粒径不大于40mm。
3、坚硬石料指抗压强度大于60MPa的石料；中硬石料指抗压强度大于30MPa的石料。
4、土工格栅的要求
土工格栅采用三向高强土工格栅，三向土格栅有如下特点：结构上为三角型，更加符合力学稳定性；优化了纵向截面，使其对土体的嵌锁更好；360度方向各向同性，通过各种角度测试，比传统方型更各个方向模量基本一致。
低应变径向拉伸模量≥400KN/m，质量拉伸模量≥245KN/m，肋条中距35-43mm，节点厚度（平均值）≥3mm，最小炭黑含量2%。
5、无纺土工布反滤层材料应符合规范要求，其搭接长度不得小于10cm；规格为300g/m，抗拉强度≥10KN。
（三）施工技术
1、填方原地基处理
采用挖掘机铲除植被、表层土，人工砍伐树木，并配合推土机铲除所有树根，用自卸汽车运至弃土场，并堆放有序，对不适宜的填料要彻底清理，不留隐患，对特殊路段（低洼地段、池塘、水田等）要先排水清淤，清理后进行整平处理、原基碾压，填前压实度大于90%，并回填至与原地面标高。该地基为特殊段路有泉眼露出须设同盲沟将水引出，盲沟长度130m；宽210cm采用砂卵石或片石填筑，并用无纺土工布包裹。采用砂卵石时，其粒径以40-100mm为宜：采用片石时，其粒径以150-300mm为宜，无纺土工布起反滤作用，土工布搭接长度不小于200mm。在其盲沟上还须填筑不小于300mm的透水性材料，盲沟纵坡以能快速疏干来水为度（一般i>1.0%）。
2、回填料
按照因地制宜、施工便捷、就地取材的原则，选择隧道弃渣作为土工格栅加筋土挡墙的回填料，回填料岩性主要为大理岩、变质砂板岩，内摩擦角较大，加上岩粉的粘结作用及汽车碾压，密度较高，稳定性较好，材料满足设计要求，洞渣可作为理想的填筑材料。对回填料进行取样筛分试验，主要为粒径20～300mm的块碎石，少量粒径达到400～500mm，其中粒径100mm以上的骨料质量超过样品总质量的50%。处理土工格栅基础及砌筑护脚墙基础覆盖层主要为坡积物及冲积物，经钻孔勘探24m未见基岩，为提高地基承载力，需对基础进行换填，换填深度为1m，采用水浸泡24h，强振碾压数遍直至无轮痕为止。砌筑护脚墙基础宽，护脚墙基础宽4m。经过处理后地基满足承载力要求，效果较好，换填过程中保证土工格栅基础平整。
3、土工格栅的铺设
（1）底层土工格栅铺设
用木桩标示出土工格栅铺设的范围，然后进行铺设。铺设要求：土工格栅平整、顺直；隔栅的纵横向接缝可采用尼龙绳或涤纶先缝接或U型钉连接使隔栅连成整体，隔栅相互搭接不小于20cm，在受力方向连接处的强度不得低于材料设计抗压强度。格栅严禁扭曲、皱折、重叠，铺设时应用手拉直，使格栅平顺均匀，铺好的土工格栅每隔1.5-2.0cm用钩头钉固于填方表面。
土工格栅铺设完成后，应及时（48小时内）进行路基填土。每层填筑应按“先两边，后中间”的原则对此填筑，严禁先填中部。填料不允许直接卸在土工隔栅上，必须卸在摊铺完毕的土面上。一切机械不得直接在铺好的土工隔栅上行走。
（2）上层土工格栅铺设
土方填筑碾压合格后，铺设上层土工格栅，铺设要求及连接方式与底层土工格栅铺设要求相同，只是宽度应与填土层顶宽一致。上层土工格栅铺设完成后，应尽快在其上再填筑一层土，以防被破坏或丢失。该层土方严格按照路基土方填筑厚度和碾压要求进行填筑，松铺厚度不应超过30cm。
为保证填土通过倾倒的方式摊铺在土工格栅上，填料时采用挖掘机来施工。为避免格栅在施工过程中受到损伤，机械履带与格栅之间要保持不小于15cm厚的填土层。在临近结构物1m的范围内，用总质量不大于2T的压路机进行静压，压实度要求在坡面后1m范围内不小于90%。麻袋表面也要碾压。填土过程中要防止格栅移动，填料选用级配良好的碎石类作填料，填料最大粒径不大于150mm。将反包格栅反包住土袋，并将它铺放在填土上。并用一些木模将反包后的坡面固定，从而保证坡面的平顺。
4、边坡修整
路基填筑好后，及时进行边坡整修，并进行坡脚的干砌片石防护，对该段路基除每侧加宽0.3m外，并预留1.5%的沉落量。
（四）处理效果
采用用土工格栅加筋砂垫层处理软土路基后，在质量和工期方面都得到了保证，且施工简单易行。密实度检验点6846个，合格6846个，合格率100%。路基经受住了两个雨季的考验，其沉降及侧向位移稳定，在13年元月12日的路基转序验收中所检查的8项实测项和内业资料、监测记录检查合部合格，一次验收合格率100%，优良率98%以上。
参考文献：
[1]郝建波.土工格栅在V字型高填方路基中的应用[J].黑龙江科技信息，2012年17期.
[2]周丽君.土工格栅在铁路高填方路基中的应用[J].甘肃科技，2011年11期.
【关键词】 立体格栅；高填方路基；沉降
一、立体格栅
立体式土工格栅是以结构力学的方式用高分子聚酯肋带经过立体纺织而成的，它是一种具有特殊性能的最新专利格栅。它能均匀荷载分布，具有较高的双向拉伸模量和抗拉强度以及较高的抗施工破坏能力。能有效使纵向受力改变成横向受力，具有超范围的过载能力。主要适用于软土地基处理和加筋土档墙及高边坡处理。
现我国所有土工格栅为平面结构，格栅对土体的被动阻抗小，网孔对土体无法有效嵌锁。现有土工格栅纵横向肋带较宽，格栅对上部施工机械压表面积大，土体压密度差。立体土工格栅既有土工格栅的强度特性，又有土工格室的固土特性。立体土工格栅优于现在国内外任何一种土工格栅，由于立体土工格栅的结构不同，产生的摩阻和格栅的拉力几乎相等，格栅的有效利用率最高，粒料进入格栅结构的格孔中产生有效嵌锁，由于立体格栅的结构特点，能产生正拱效应，回弹模量明显增加，而平面格栅只能产生反拱效应，也就是电杆效应。由于立体土工格栅的特殊结构，还可改变受力方向，改变震荡频率，可有效地防止震荡造成的路基沉降，并且有很好的过载效能。
二、立体格栅在高填方路基中的应用
（一）工程概况
某高速公路合同段起止桩号为K0+000～K4+605，全长84.605km。采用一级公路山岭重丘区标准，路基宽度20m。桥涵设计荷载为汽车-超20级，挂车-120。设计车速为120km/h，平曲线最小半径250m，最大纵坡5.8%，沥青砼路面。本项目K0+460～K0+600段最大填高38.77m，填筑高度较大，属于高填方路堤施工。
1、地质地貌
根据设计说明该地段地貌为构造剥蚀～侵蚀中山区，位于石柱向斜北东翼，路面设计高程为592～592.05m，沟谷地形，该段地层岩性为粉质粘土及强中风化基岩层。残破积粉质粘土一般厚度0.50～1m。该段道路填方边坡高度大，但现状横向地形及基岩面平缓，平均坡度小于20%，回填后不会产生沿填土底面的整体滑移，有利于路堤的稳定。从工程地质报告方面分析，對高填路堤的残坡积层适当清除换填处治后，地基地质条件基本满足高路堤要求。
2、沉降控制
为减少路堤不均匀沉降，采用地基处理+填石路堤+排水层（加强排水固结）+土工格栅（减少沉降造成的路面开裂）的综合处治措施。为避免路堤不均匀沉降导致路面开裂，在路面底面以下铺设三层钢塑土工格栅，高路堤根据需要在路堤中上部铺设3～6层土工格栅。
（二）材料要求
1、在本路堤30m以下的路堤范围内要求填置硬质砂岩。石块强度必须大于30mpa。
2、材料以就地取材为原则，选用片石或卵石。采用片石时，其粒径以150～300mm为宜；采用卵石时，其粒径以40mm～100mm为宜。其顶应碎石（或砂砾石）等细骨料，粒径不大于40mm。
3、坚硬石料指抗压强度大于60MPa的石料；中硬石料指抗压强度大于30MPa的石料。
4、土工格栅的要求
土工格栅采用三向高强土工格栅，三向土格栅有如下特点：结构上为三角型，更加符合力学稳定性；优化了纵向截面，使其对土体的嵌锁更好；360度方向各向同性，通过各种角度测试，比传统方型更各个方向模量基本一致。
低应变径向拉伸模量≥400KN/m，质量拉伸模量≥245KN/m，肋条中距35-43mm，节点厚度（平均值）≥3mm，最小炭黑含量2%。
5、无纺土工布反滤层材料应符合规范要求，其搭接长度不得小于10cm；规格为300g/m，抗拉强度≥10KN。
（三）施工技术
1、填方原地基处理
采用挖掘机铲除植被、表层土，人工砍伐树木，并配合推土机铲除所有树根，用自卸汽车运至弃土场，并堆放有序，对不适宜的填料要彻底清理，不留隐患，对特殊路段（低洼地段、池塘、水田等）要先排水清淤，清理后进行整平处理、原基碾压，填前压实度大于90%，并回填至与原地面标高。该地基为特殊段路有泉眼露出须设同盲沟将水引出，盲沟长度130m；宽210cm采用砂卵石或片石填筑，并用无纺土工布包裹。采用砂卵石时，其粒径以40-100mm为宜：采用片石时，其粒径以150-300mm为宜，无纺土工布起反滤作用，土工布搭接长度不小于200mm。在其盲沟上还须填筑不小于300mm的透水性材料，盲沟纵坡以能快速疏干来水为度（一般i>1.0%）。
2、回填料
按照因地制宜、施工便捷、就地取材的原则，选择隧道弃渣作为土工格栅加筋土挡墙的回填料，回填料岩性主要为大理岩、变质砂板岩，内摩擦角较大，加上岩粉的粘结作用及汽车碾压，密度较高，稳定性较好，材料满足设计要求，洞渣可作为理想的填筑材料。对回填料进行取样筛分试验，主要为粒径20～300mm的块碎石，少量粒径达到400～500mm，其中粒径100mm以上的骨料质量超过样品总质量的50%。处理土工格栅基础及砌筑护脚墙基础覆盖层主要为坡积物及冲积物，经钻孔勘探24m未见基岩，为提高地基承载力，需对基础进行换填，换填深度为1m，采用水浸泡24h，强振碾压数遍直至无轮痕为止。砌筑护脚墙基础宽，护脚墙基础宽4m。经过处理后地基满足承载力要求，效果较好，换填过程中保证土工格栅基础平整。
3、土工格栅的铺设
（1）底层土工格栅铺设
用木桩标示出土工格栅铺设的范围，然后进行铺设。铺设要求：土工格栅平整、顺直；隔栅的纵横向接缝可采用尼龙绳或涤纶先缝接或U型钉连接使隔栅连成整体，隔栅相互搭接不小于20cm，在受力方向连接处的强度不得低于材料设计抗压强度。格栅严禁扭曲、皱折、重叠，铺设时应用手拉直，使格栅平顺均匀，铺好的土工格栅每隔1.5-2.0cm用钩头钉固于填方表面。
土工格栅铺设完成后，应及时（48小时内）进行路基填土。每层填筑应按“先两边，后中间”的原则对此填筑，严禁先填中部。填料不允许直接卸在土工隔栅上，必须卸在摊铺完毕的土面上。一切机械不得直接在铺好的土工隔栅上行走。
（2）上层土工格栅铺设
土方填筑碾压合格后，铺设上层土工格栅，铺设要求及连接方式与底层土工格栅铺设要求相同，只是宽度应与填土层顶宽一致。上层土工格栅铺设完成后，应尽快在其上再填筑一层土，以防被破坏或丢失。该层土方严格按照路基土方填筑厚度和碾压要求进行填筑，松铺厚度不应超过30cm。
为保证填土通过倾倒的方式摊铺在土工格栅上，填料时采用挖掘机来施工。为避免格栅在施工过程中受到损伤，机械履带与格栅之间要保持不小于15cm厚的填土层。在临近结构物1m的范围内，用总质量不大于2T的压路机进行静压，压实度要求在坡面后1m范围内不小于90%。麻袋表面也要碾压。填土过程中要防止格栅移动，填料选用级配良好的碎石类作填料，填料最大粒径不大于150mm。将反包格栅反包住土袋，并将它铺放在填土上。并用一些木模将反包后的坡面固定，从而保证坡面的平顺。
4、边坡修整
路基填筑好后，及时进行边坡整修，并进行坡脚的干砌片石防护，对该段路基除每侧加宽0.3m外，并预留1.5%的沉落量。
（四）处理效果
采用用土工格栅加筋砂垫层处理软土路基后，在质量和工期方面都得到了保证，且施工简单易行。密实度检验点6846个，合格6846个，合格率100%。路基经受住了两个雨季的考验，其沉降及侧向位移稳定，在13年元月12日的路基转序验收中所检查的8项实测项和内业资料、监测记录检查合部合格，一次验收合格率100%，优良率98%以上。
参考文献：
[1]郝建波.土工格栅在V字型高填方路基中的应用[J].黑龙江科技信息，2012年17期.
[2]周丽君.土工格栅在铁路高填方路基中的应用[J].甘肃科技，2011年11期.