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談雙向土工格柵在公路軟土地基上的應用

發布時間:[2018-2-1 15:32:26]    浏覽量:595次
隨著經濟建設的快速發展, 汽車擁有量的劇增, 公路與人民生活的關系越來越密切。在調整公路建設中, 如何處理好軟土地基區路基的沉降直接關系到行車的質量與安全。
在軟土地基上修築高速公路, 主要考慮路基的穩定和沉降兩大問題。一是對于一般無加筋的路堤, 在較厚的軟土層上時爲圓弧滑動或沖切式沉降導致破壞; 二是在薄層軟土層上, 則爲側向擠出破壞。目前軟土地基的處理方法很多, 如強夯法、排水固結法、化學加固法、振動擠密法、加筋法、換土法等等。道路通過軟土地基時, 一般簡單的處理辦法是換土或在軟土地基上鋪一層礫石或碎石後壓實。換土法費工費料, 不經濟; 輔助碎礫石在壓實後, 有限的粒料被擠入軟基土中, 土料相混, 降低了材料強度, 但是路面在行車作用下仍易出現沉陷。
隨著土工合成材料研究應用的不斷深入, 大家發現采用土工合成材料不僅能夠解決軟土路基穩定性的問題, 而且還可以有效的減少路基填土後引起的不均勻沉降。例如可采用雙向土工格柵加固軟土。土工格柵是一種新型建築材料, 具有強度高、韌性好、重量輕、壽命長等優點。土工格柵一般被認爲是經過拉伸的、其抗拉強度大于12 kN/ M的網類材料。它是熱塑料經嚴格配比後, 經擠出成網或沖壓成網後驟冷, 再緩慢加熱位伸, 使分子鏈沿拉伸方向高度取向而成。土工格柵因其經過高度拉伸取向, 其抗拉強度可高達100~200 MPa , 且延伸率較小,只有4 %~10 %左右, 接近低碳鋼的水平。它具有堅固的網狀結構,是較理想的結構網材。雙向土工格柵可以均布荷載, 它通過兩個重要機理加固軟土: 直接抗拉應力及固限土的側向位移。它的固限效果來自于格柵表面的摩擦力和荷載作用下格柵的橫向筋産生的被動土壓力。如果把土工格柵直接輔設在軟基上, 再輔以粒料基層, 這樣不但能保證粒料與地基土不相混和而且格柵與粒料間的咬合作用得到了進一步加強, 基層具有抗拉強度, 從而提高了軟土地基的承載能力。
從雙向土工格柵在實際工程應用中, 可以看到它有如下特點:
(1) 由于雙向土工格柵的網眼作用, 土質顆粒夾擠在網格內形成機械咬合作用, 從而在土體和網格柵間産生有效的應力傳遞, 降低了不均勻沉降。
(2) 軟弱地基地上鋪設雙向土工格柵, 地基中多余水分可通過網格滲透消散, 同時, 也可阻止不同材料相互摻雜, 保證結構的整體穩定性。雙向土工格柵具有較高的抗拉強度和張拉模量, 能將荷載或應力均勻擴散在較大面積的範圍, 從而減少作用于軟基的荷載壓應力。
(3) 對于非均布外力作用, 網孔會産生相應變化, 對非均勻荷載均勻傳遞, 從而減少不均勻沉降。
(4) 由于網面的摩阻力産生對土體的拉力, 增強了結構抗剪能力的整體性, 有效地減少了土體的側向位移.
(5) 由于雙向格柵具有摩擦系數高, 抗拉能力強的特性, 使軟土地基可在較短時間內承受較大荷載,從而大大加快了填土速度, 縮短了工程施工期。使用雙向土工格柵的經濟價值在于: ①降低了對填築材料的要求。當符合設計要求的填築材料較遠,則就近的砂性填築材料加輔土工格柵後就能滿足設計要求, 此時就突出了土工格柵的經濟價值; ②減少填築工程量。填築體中加筋後, 大大提高了填築體的抗剪強度, 因而可適當將邊坡放陡, 減少填築工程量; ③降低土方填築碾壓成本。加筋後, 鋪土厚度可增加, 碾壓遍數可減少, 從而降低了碾壓成本。
總之, 在有條件的軟土地基上采用雙向土工格柵, 不但有技術上應用的廣泛適應性, 而且它的經濟效益也是非常可觀的, 具有廣闊的應用前景。
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