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(qiáng)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(shí)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(yàn)、室內(nèi)模型試驗(yàn)、數(shù)值優(yōu)化及實(shí)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(shí)測資料和實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(bǔ)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(jì)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(yùn)用，我們相信隨著項(xiàng)目的進(jìn)一步推廣，將會取得更加顯著的經(jīng)濟(jì)、社會效益。土工格室植草護(hù)坡施工方法1、按設(shè)計(jì)坡度清理、平整坡面,并人工夯實(shí)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(qiáng)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(yùn)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(shí)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(qiáng)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(kuò)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(yùn)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(jī)車車輛類型、軸重、列車運(yùn)行速度和線路狀態(tài)等。

土工格室加固地基沉降變形計(jì)算

土工格室加固地基沉降變形計(jì)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(qiáng)度和剛度,減小地基沉降,是一種經(jīng)濟(jì)并行之有效的地基處理方法。文章通過對土工格室加固機(jī)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(yàn)的結(jié)果對公式進(jìn)行了驗(yàn)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(qiáng)度和剛度,減小地基沉降,是一種經(jīng)濟(jì)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(yàn),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(qiáng)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(jī)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(qiáng)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(diǎn),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(jī)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(jī)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(yàn)分析

土工格室界面特性與處治路堤現(xiàn)場試驗(yàn)分析

　　拉拔試驗(yàn)?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(yàn)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(jī)理。結(jié)合工程實(shí)例,對土工格室處治高填方路堤進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn),分析格室在路堤橫斷面的受力特點(diǎn)以及格室的加筋性能。試驗(yàn)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(diǎn)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(bào)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(kuò)散荷載的作用。

　　土工格室是由高強(qiáng)度的HDPE寬帶,經(jīng)過強(qiáng)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(yàn)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(yàn)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(yàn)來測定界面強(qiáng)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(yàn)分析拉拔試驗(yàn)?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(yàn)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(jī)理。法國Schlosser認(rèn)為,拉拔試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)復(fù)合地基的加固機(jī)理,鄒靜蓉等(2007)對土工格室加筋邊坡變形和破壞力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了離心模型試驗(yàn)研究。