随着经济建设的快速发展, 汽车拥有量的剧增, 公路与人民生活的关系越来越密切。在调整公路建设中, 如何处理好软土地基区路基的沉降直接关系到行车的质量与安全。
在软土地基上修筑高速公路, 主要考虑路基的稳定和沉降两大问题。一是对于一般无加筋的路堤, 在较厚的软土层上时为圆弧滑动或冲切式沉降导致破坏; 二是在薄层软土层上, 则为侧向挤出破坏。目前软土地基的处理方法很多, 如强夯法、排水固结法、化学加固法、振动挤密法、加筋法、换土法等等。道路通过软土地基时, 一般简单的处理办法是换土或在软土地基上铺一层砾石或碎石后压实。换土法费工费料, 不经济; 辅助碎砾石在压实后, 有限的粒料被挤入软基土中, 土料相混, 降低了材料强度, 但是路面在行车作用下仍易出现沉陷。
随着土工合成材料研究应用的不断深入, 大家发现采用土工合成材料不仅能够解决软土路基稳定性的问题, 而且还可以有效的减少路基填土后引起的不均匀沉降。例如可采用双向土工格栅加固软土。土工格栅是一种新型建筑材料, 具有强度高、韧性好、重量轻、寿命长等优点。土工格栅一般被认为是经过拉伸的、其抗拉强度大于12 kN/ M的网类材料。它是热塑料经严格配比后, 经挤出成网或冲压成网后骤冷, 再缓慢加热位伸, 使分子链沿拉伸方向高度取向而成。土工格栅因其经过高度拉伸取向, 其抗拉强度可高达100～200 MPa , 且延伸率较小,只有4 %～10 %左右, 接近低碳钢的水平。它具有坚固的网状结构,是较理想的结构网材。双向土工格栅可以均布荷载, 它通过两个重要机理加固软土: 直接抗拉应力及固限土的侧向位移。它的固限效果来自于格栅表面的摩擦力和荷载作用下格栅的横向筋产生的被动土压力。如果把土工格栅直接辅设在软基上, 再辅以粒料基层, 这样不但能保证粒料与地基土不相混和而且格栅与粒料间的咬合作用得到了进一步加强, 基层具有抗拉强度, 从而提高了软土地基的承载能力。
从双向土工格栅在实际工程应用中, 可以看到它有如下特点:
(1) 由于双向土工格栅的网眼作用, 土质颗粒夹挤在网格内形成机械咬合作用, 从而在土体和网格栅间产生有效的应力传递, 降低了不均匀沉降。
(2) 软弱地基地上铺设双向土工格栅, 地基中多余水分可通过网格渗透消散, 同时, 也可阻止不同材料相互掺杂, 保证结构的整体稳定性。双向土工格栅具有较高的抗拉强度和张拉模量, 能将荷载或应力均匀扩散在较大面积的范围, 从而减少作用于软基的荷载压应力。
(3) 对于非均布外力作用, 网孔会产生相应变化, 对非均匀荷载均匀传递, 从而减少不均匀沉降。
(4) 由于网面的摩阻力产生对土体的拉力, 增强了结构抗剪能力的整体性, 有效地减少了土体的侧向位移.
(5) 由于双向格栅具有摩擦系数高, 抗拉能力强的特性, 使软土地基可在较短时间内承受较大荷载,从而大大加快了填土速度, 缩短了工程施工期。使用双向土工格栅的经济价值在于: ①降低了对填筑材料的要求。当符合设计要求的填筑材料较远,则就近的砂性填筑材料加辅土工格栅后就能满足设计要求, 此时就突出了土工格栅的经济价值; ②减少填筑工程量。填筑体中加筋后, 大大提高了填筑体的抗剪强度, 因而可适当将边坡放陡, 减少填筑工程量; ③降低土方填筑碾压成本。加筋后, 铺土厚度可增加, 碾压遍数可减少, 从而降低了碾压成本。
总之, 在有条件的软土地基上采用双向土工格栅, 不但有技术上应用的广泛适应性, 而且它的经济效益也是非常可观的, 具有广阔的应用前景。