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發(fā)布時間:2020-09-05 16:48  
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土工格室公路工程應(yīng)用技術(shù)指南
土工格室公路工程應(yīng)用技術(shù)指南
土工格室是一種具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型土工合成材料。采用該種材料的組成的柔性結(jié)構(gòu)體系具有整體強度高、剛度大、抗腐蝕、耐老化等優(yōu)良的特性。與其它土工材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)層相比回彈模量和變形模量可提高一倍以上,地基承載能力大于180kPa,與現(xiàn)有的加固方法相比,工程總造價可降低10~15%。并可以實現(xiàn)公路沿線的生態(tài)恢復(fù)功能,達(dá)到綠化、美化環(huán)境的目的。2001年至2004年課題組通過對土工格室柔性結(jié)構(gòu)層系統(tǒng)的力學(xué)性狀試驗、室內(nèi)模型試驗、數(shù)值優(yōu)化及實體工程的現(xiàn)場測試分析等,對其力學(xué)與工程應(yīng)用性狀進(jìn)行了大量的研究工作,取得了許多有價值的研究結(jié)論。國內(nèi)外學(xué)者或從理論,或根據(jù)小區(qū)野外實測資料和實驗室測定資料出發(fā),對坡面抗沖刷能力進(jìn)行了大量的研究,取得了大量的研究成果。2005年12月該課題被驗收鑒定為國際水平,2007年被中國公路學(xué)會評為交通公路科技進(jìn)步叁等獎。
為了深化研究并推廣應(yīng)用該成果,為相應(yīng)規(guī)范(或規(guī)程)修訂和增補提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。我們編寫出了這本《土工格室公路工程應(yīng)用技術(shù)指南》手冊,旨在方便設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位、質(zhì)檢單位等工程各參建單位參考運用,我們相信隨著項目的進(jìn)一步推廣,將會取得更加顯著的經(jīng)濟、社會效益。土工格室植草護(hù)坡施工方法1、按設(shè)計坡度清理、平整坡面,并人工夯實坡面。
土工格室在提速鐵路路基加固中的應(yīng)用原理分析
土工格室在提速鐵路路基加固中的應(yīng)用原理分析
針對鐵路既有線提速對路基帶來的影響,根據(jù)路基受力原理,分析、介紹了土工格室加固路基的應(yīng)用原理。
鐵路路基作為軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),必須具有強度高、剛度大、穩(wěn)定性和耐久性好的特性,并能抵抗各種自然因素的影響。既有鐵路經(jīng)過長期運營,其路基面大多不同程度出現(xiàn)翻漿冒泥、下沉外擠及路基排水不良等病害。近年來,在全路范圍內(nèi)普遍實施鐵路提速,在既有線提速改造中,作為軌道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的路基,如何滿足高速、重載條件下的強度,是必須要面對并應(yīng)解決的技術(shù)課題。土工格室就是近幾年發(fā)展起來的一種行之有效的整治路基病害、加固提速路基的方法。本文結(jié)合浙贛線提速改造工程,對土工格室在路基加固中的應(yīng)用進(jìn)行分析。路基受力原理基床是鐵路路基重要的組成部分,也是路基結(jié)構(gòu)中薄弱的部分之一。基床表層直接承受列車傳遞的荷載,受動應(yīng)力影響大,因此路基加固一般就是對基床進(jìn)行加固。格室與填料構(gòu)成一復(fù)合整體,這種復(fù)合體,相對軟弱下臥層而言有相當(dāng)?shù)膭偠群痛蟮膽?yīng)力擴散角,能有效降低作用于臥層頂面的附加應(yīng)力,可視為一個具有一定抗彎剛度的柔性筏基。路基動應(yīng)力路基動應(yīng)力主要是指在列車運行時通過鋼軌、軌枕、道床傳到路基表面的動應(yīng)力幅值和頻率。列車提速后,既有線上路基所受動應(yīng)力的變化決定路基技術(shù)條件的提高。在列車荷載作用下,路基動應(yīng)力的幅值受諸多因素影響,尤其是機車車輛類型、軸重、列車運行速度和線路狀態(tài)等。
土工格室加固地基沉降變形計算
土工格室加固地基沉降變形計算
土工格室屬于特種土工合成材料的一種,將其加入土中以后,可以有效的提高土體的強度和剛度,減小地基沉降,是一種經(jīng)濟并行之有效的地基處理方法。文章通過對土工格室加固機理的分析,推導(dǎo)了用土工格室加固地基的沉降變形公式,并結(jié)合室內(nèi)模擬試驗的結(jié)果對公式進(jìn)行了驗證。采用10㎝土工格室至少可代替10㎝沙礫石,10㎝土工格室每公里用旦11。
從分類上看,土工格室屬于特種土工合成材料的一種,將其加入土中以后,可以有效的提高土體的強度和剛度,減小地基沉降,是一種經(jīng)濟并行之有效的地基處理方法。目前,這種方法已被廣泛的應(yīng)用于水利、公路、鐵路、建筑、海港、等領(lǐng)域,并取得了較好的成果。對土工格室的研究也已進(jìn)行了一些理論分析和模型試驗,但成果非常有限。本文就在理論分析的基礎(chǔ)上對土工格室加固地基沉降變形進(jìn)行了分析。土工格室的選用目前土工格室可分為塑料土工格室和增強土工格室兩種類型,其中塑料土工格室由長條形的塑料片材,通過超聲波焊接等方法連接而成,展開后是蜂窩狀的立體網(wǎng)格。1土工格室加固機理分析土工格室用于加固地基時,一般將格室水平的鋪設(shè)在土中,使格室與填土一起構(gòu)成一種柔性結(jié)構(gòu)層,通過這種結(jié)構(gòu)層來提高地基的強度和剛度,減小地基沉降。由于用土工格室加固地基具有不需用水或其他添加劑、不需要化學(xué)反應(yīng)等特點,沒有改變填料的顆粒成分、以及相互聯(lián)接等基本性狀,因而它是一種機械式的土體加固技術(shù),主要通過土工格室與加固體兩者之間的相互作用來達(dá)到加固的目的。從目前的資料來看,土工格室的加固機理主要在以下3個方面:①土工格室對土體的側(cè)向約束作用;②土工格室的摩擦作用;③土工格室柔性結(jié)構(gòu)層的網(wǎng)兜效應(yīng)。
土工格室界面特性與處治路堤現(xiàn)場試驗分析
土工格室界面特性與處治路堤現(xiàn)場試驗分析
拉拔試驗?zāi)芨玫姆从臣咏钔两Y(jié)構(gòu)中筋材的加筋行為,采用自制的拉拔試驗裝置來測試高填方路堤的現(xiàn)場砂粒填料與土工格室的界面特性參數(shù),分析土工格室與土的界面摩擦作用,進(jìn)一步研究土工格室的加筋機理。結(jié)合工程實例,對土工格室處治高填方路堤進(jìn)行現(xiàn)場試驗,分析格室在路堤橫斷面的受力特點以及格室的加筋性能。試驗結(jié)果表明:土工格室拉拔受力是一個漸進(jìn)式的過程,隨著拉拔位移繼續(xù)增大,格室后面幾排網(wǎng)格依次受到填料的阻力,拉拔界面的剪應(yīng)力呈臺階式的上升;格室與填料的界面摩擦角大于填料本身的摩擦角,且拉拔系數(shù)K大于1.0,格室加筋性能遠(yuǎn)優(yōu)其他平面材料的加筋性能;在路堤橫斷面方向,格室承受拉應(yīng)力;在新舊路堤搭接處,格室受拉應(yīng)力,是重點需要處治的位置。這些研究主要針對自然坡地,而對土工格室防護(hù)邊坡初期抵抗侵蝕沖刷的規(guī)律的研究目前國內(nèi)很少見到報道。研究表明格室能有效的約束路堤土的側(cè)向變形,同時土工格室所在層位起到了擴散荷載的作用。
土工格室是由高強度的HDPE寬帶,經(jīng)過強力焊接而形成的一片網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu),作為一種新型的合成材料,在八十年代末九十年代初,歐美等國家就開始了大量的研發(fā)工作,并經(jīng)試驗和現(xiàn)場應(yīng)用證明在提高一般填土承受動荷以及路基防護(hù)方面均有很大的功效。我國在九十年代初在吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,開始了土工格室的開發(fā)研究工作,并在道路基床病害整治,固定松散介質(zhì)的應(yīng)用方面取得了重大突破。土工格室作為新型立體加筋材料的代表,與傳統(tǒng)的平面加筋材料相比,其加筋性能具有更大的優(yōu)勢。美國學(xué)者M(jìn)cGown提出,對各種加筋土結(jié)構(gòu)而言,起加筋作用的都是土工合成材料的抗拔阻力,他主張用拉拔試驗來測定界面強度,同時獲得埋在土內(nèi)筋材的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。土工格室界面特性與處治路堤現(xiàn)場試驗分析拉拔試驗?zāi)芨玫姆从臣咏钔两Y(jié)構(gòu)中筋材的加筋行為,采用自制的拉拔試驗裝置來測試高填方路堤的現(xiàn)場砂粒填料與土工格室的界面特性參數(shù),分析土工格室與土的界面摩擦作用,進(jìn)一步研究土工格室的加筋機理。法國Schlosser認(rèn)為,拉拔試驗的優(yōu)點在于測試結(jié)果能自動反映土體剪脹和壓密狀態(tài),并較好模擬筋材在土內(nèi)的工作條件。而土工格室加固地基處理已有較多的研究與應(yīng)用,趙明華等(2009)探討了土工格室-碎石樁雙向增強復(fù)合地基的加固機理,鄒靜蓉等(2007)對土工格室加筋邊坡變形和破壞力學(xué)機理進(jìn)行了離心模型試驗研究。