土工格栅与粒料的相互作用，你知道多少？

大部分土工格栅皆可使用在道路路面工程的级配粒料层与路基的隔离层，可以增加路面稳定性及改善路基耐久性。土工格栅与粒料的相互作用可提供道路基层结构的强度，土工格栅本身亦可提供过滤与透水的功能使孔隙水压分散在粒料层而避免道路基层结构因孔隙水压增加而被破坏。道路路面结构采用土工格栅的功能包含隔离、过滤、排水及加劲。

土工格栅使用在道路路面的优点包括减少路基的应力并防止底层粒料侵入路基，防止底层材料受污染，减少不合适路基材料的厚度，减少维修，减少施工期间路基扰动，增加路基强度及减少路面的差异沉降。由于土工格栅可降低路面的差异性沉降及减少维修，因此亦可延长路面的使用年限。

隔离功能系利用土工格栅将两种相连的材料分隔，以防止两种材料混合而造成不稳定。隔离功能的主要机制包含防止下方细料上涌至上方级配料及防止上方级配料侵入下方细料。因上部反复荷载或地下水压力变化而涌入上方级配层的空隙中，形成下方细料“污染”上方级配层的现象，导致底层的细料逐渐填满级配层的孔隙，影响级配层原有的排水功能；若在其界面置入土工格栅，则可以有效防止细料的上涌污染。导致级配料下陷，造成路面不均匀沉降形成路面破坏，影响行车安全。若在两层界面间置入土工格栅，则可以有效改善级配粒料侵入细料层。防止上方级配料侵入下方细料层，称之为“阻留”；而防止下方细料上涌污染级配层，称之为“过滤”，这两项功能都是土工格栅隔离功能的发挥。

土工格栅可铺筑在级配料底层与路基之间，其功能是可隔离两种不同材料（路基土体及粒料），防止路面中粒料侵入路基中形成局部承载破坏。土工格栅铺筑在路基土体与底层级配料间可防止路基受压破坏。此外，土工格栅亦可当作过滤器防止粒料搬移，在高孔隙水压发生时，土工格栅可作为排水材料，使土工格栅及路基土体被压密而获得强度。

加劲功能亦称为加强或补强。体加劲是指利用土工格栅或其他材料补强土体，以增加土体的强度。在路面下方底层内设置土工格栅，通过土工格栅的抗张能力，提供底层土体的横向约束力，减少底层因上方车轮的压力造成地面的下陷。当路面上方车轮往下传递荷载时，会在侧向引起向外扩张的移动，此移动会连带引起底层向两侧移动，而使上方土层产生垂直方向的应变，导致路面下陷形成车辙。若在底层中铺设土工格栅，则当荷载传递到土工格栅时，其侧向扩张的荷载拉伸土工格栅，而造成土工格栅产生张力，抵抗因车轮或轨道所产生的侧向力，对底层提供约束作用，减少底层的侧向移动。单位应力块受力情况，即土工格栅上下方不同的受力情况，下方应力块剪应力减少，为土工格栅提供侧向约束所致。土工格栅除可以设置在底层与路基的界面外，亦可设置在底层中间。由于土工格栅可提供额外约束，亦即加劲功能，故可有效减少底层厚度并达到原厚度所需的承载力。

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