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道路用土工格栅：路基加筋与基层加固

土工格栅路基加固的原理：集料嵌锁、更薄的基层、车辙控制，以及低应变钢芯格栅何时值得花这笔钱。附带砾石路和车道该用哪一种。

Biaxial geogrid rolled out on a prepared road formation before the aggregate base is placed

为什么软基上的道路首先需要加固

颗粒基层只有在石料留在原位时才能发挥作用。铺在弱路基上时并非如此：每一次车轮碾压都会把集料向侧向挤开，基层变薄，下方软弱土体挤入其中，车辙形成后又会积水并加速一切恶化。土工格栅路基加固正是针对这一失效模式。铺在路基界面处的格栅约束填料使其无法侧向扩散，从而提高该层的有效承载力，并把车辙深度长期控制住，而不仅仅是在第一天有效。真正让材料回本的连锁效果是：由于加固层将压力分散到更大面积的软弱土体上，多数设计能用明显更薄的基层承担相同的交通荷载。

格栅在基层下方到底做了什么

把PP双向拉伸土工格栅铺在整平的路基上再端卸集料，石料颗粒会落入方形网孔并锁定其中。填料一旦被约束，其表现更接近刚性板而非松散堆料。这种嵌锁正是道路用土工格栅加固的全部机理，也是为什么网孔尺寸必须与填料匹配——粗石料需要更大网孔才能嵌入，这也是我们提供大网孔系列的原因。由于双向格栅沿两个方向拉伸，能沿卷材方向和横向同时承载，这正好适应来自各个方向的车轮荷载：车行道、堆场、集装箱硬地和工作平台在平面上都承受同一种荷载方式，而不是沿一条线。

应比较应变而非断裂强度

道路用土工格栅通常按极限抗拉强度报价，但这一数值在选择等级时几乎没有意义。加固层从不接近其断裂荷载——路基早在那之前就已经失效了。真正重要的是格栅在道路实际经历的小应变下能发挥多大的力，因此应按2%和5%应变时的抗拉强度来比选方案，我们对双向系列的每个等级都公布了这两项数据。作为参考，15-15和20-20适用于轻交通便道和停车场，30-30是公路和堆场的常用等级，40-40至50-50用于重轴载、集装箱装卸和铁路路基。项目工程师应根据实际路基CBR值和设计交通量确定等级。

何时需要升级为钢芯格栅

挤出型聚合物格栅必须先经历应变才能承载，在普通基层上这没有问题。但当设计需要控制的是沉降而非车辙时，情况就不同了——软黏土上的高路堤、桥台引道、涵洞过渡段，或拓宽工程中新旧路面接缝处。这些场合几厘米的差异位移就会使路面开裂，尽管结构上并未真正失效。钢塑复合土工格栅断裂伸长率不超过3%，因此在填筑仍在进行时就能发挥有效张力，而不是等路面沉降之后；其经100次冻融循环后的公布强度与原始值一致——这正是寒区工程通常最终依据的论据。它比塑料格栅贵，只应在低应变值得付出差价的场合才使用。

沥青夹层是完全不同的产品和问题

"路面用格栅"实际指两种截然不同的东西，混为一谈会浪费金钱。以上内容都是路面下方、基层或路基处的加筋，敌人是承载力和车辙。铺在沥青内部——铣刨面与新加铺层之间——的格栅做的是另一件事：拦截驱使反射裂缝从旧接缝或裂缝向上窜入新层的应力。这项工作需要极小应变下的极高模量，还要能承受热拌摊铺，因此用的是玻璃纤维而非塑料。相关内容见玻璃纤维土工格栅。如果您的路面开裂但路基本身完好，基层格栅帮不上忙；反之亦然。

砾石路和砾石车道

未铺装的驮运道路和砾石路与铺装路面采用相同的处理方式，通常用较轻的等级——格栅铺在石料下方将其约束，防止表层材料在雨季陷入泥中消失。这是砾石路用土工格栅真实且常见的用途，也是砾石车道基层下方加筋格栅的作用：它埋在下方，看不见。如果您真正想要的是从上方固定表层砾石、防止其迁移散落的蜂窝式面板，那是完全不同的产品——请见砾石格栅面板，或需要在荷载下约束填料时选用更深型的HDPE土工格室。平面网状材料无法阻止表层石料流失；蜂窝面板也无法加固路基。

配套指定隔离层

在软弱、细粒或积水路基上，格栅只是系统的一半。格栅负责加筋，不负责隔离。没有集料与土体之间的隔离用土工布，反复荷载下细颗粒会泵入颗粒层，刚花钱加固的基层会随之损失强度。当隔离层本身也需要承担一定荷载时配合机织土工布，当过滤和排水更重要时配合无纺土工布。请把路基情况、设计交通量和面积发给我们，我们会把格栅和土工布一起按您的技术规格报价——完整系列见产品页面。

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常见问题

土工格栅如何加固软弱路基？

铺在格栅上方的集料压入网孔并锁定其中。被约束的石料在车轮荷载下无法侧向扩散，颗粒层因此变硬，把压力分散到更大面积的软弱土体上。实际效果是车辙减少、有效承载力提高，在多数设计中还能用更薄的基层达到相同使用年限。

使用土工格栅能减薄基层厚度吗？

这通常正是使用它的商业理由。由于加固层能更广地分散荷载，设计常能用比不加固时更薄的颗粒层承担相同交通量。能薄多少是设计结果，不是目录数值——取决于路基强度、交通量和您工程师所用的设计方法。

道路下应该用双向还是单向土工格栅？

双向。车轮荷载在一片区域内来自各个方向，因此需要沿卷材方向和横向都能发挥作用的加固材料——这正是沿两个方向拉伸、网孔为方形的双向格栅的用途。单向拉伸土工格栅只沿一个方向拉伸，适用于张力方向明确的场合：挡墙和加筋边坡。相关内容见我们的<a href="/zh/uniaxial-geogrid/">单向拉伸土工格栅</a>页面。

除了土工格栅，还需要土工布吗？

在软弱或细粒路基上需要。格栅负责加筋，不负责隔离，没有土工布，路基细颗粒会泵入集料中，加固层随之损失强度。当隔离层本身也需承载时用机织土工布，过滤和排水占主导时用无纺土工布。在干净的颗粒路基上，隔离层有时可以省略。

土工格栅可以用在混凝土板下方吗？

可用在板下方的颗粒垫层中，原理与用于路面下方相同：使该层变硬变刚以获得均匀支承，防止下方软弱地基不均匀变形。它不能替代混凝土内部的钢筋，也不能替代规范的路基处理。在重载工业和集装箱板下方，通常选用较高等级的双向格栅或低应变钢芯格栅。

土工格栅在道路路基上如何铺设？

整平并压实路基，格栅沿工程走向平铺展开，相邻卷材按技术规格搭接——地基越软搭接越多。钉牢或固定边缘使格栅保持绷紧，然后在已铺填料上端卸集料并向前摊铺。切勿让设备直接压过裸露的格栅，并按正常方式分层压实。无需拼接、专用工具或养护时间。