加筋碎石墊層中雙層土工格柵拉力特性試驗

第五節(jié)、軟土地基處理 1、地質(zhì)條件及設計處理方案 本合同段不良地質(zhì)和特殊性巖土，主要是軟土，作為地基時應進行地基加固 處理。本合同段軟基處理方案主要為碎石墊層+土工格柵等等,具體布置和技術要 求現(xiàn)場施工時參照施工圖。 2、材料要求 （1）砂礫料：砂為潔凈粗砂，含泥量應小于3%，砂礫的最大粒徑不大于53mm。 （2）土工布：用于路基、中央分隔帶及土路肩的土工布，其外觀要求無斷 裂、撕破現(xiàn)象。指標要求見土工布、土工格柵技術指標表。 （3）土工格柵：采用極限抗拉強度大于30kn的雙向格柵，采用 igsg30-30/gb/t17689-1999。 （4）碎石：用于路基底部填筑的碎石為未風化的砂礫石或軋制碎石，其最 大粒徑不超過5cm，并要求有一定的級配。 3、軟基處理的施工方法及注意事項 3.1、原地面整平 (1)、原地面要清除雜草、樹根等，進行整平夯實。 (2)、護坡道外側

粉質(zhì)混合碎石土中土工格柵拉拔阻力特性試驗研究——土工格柵憑借其良好的加筋特性，在大型土工結構中得到了廣泛的應用。然而土工格柵在粉土中的加筋效果并不理想。通過室內(nèi)大尺寸土工格柵拉拔試驗，針對不同的法向荷載和粉土中不同的碎石含量，對土工格柵受拉時...

土工格柵憑借其良好的加筋特性,在大型土工結構中得到了廣泛的應用。然而土工格柵在粉土中的加筋效果并不理想。通過室內(nèi)大尺寸土工格柵拉拔試驗,針對不同的法向荷載和粉土中不同的碎石含量,對土工格柵受拉時的拉拔阻力特性進行了對比試驗。結果發(fā)現(xiàn):單純提高法向荷載來增加格柵表面的摩擦剪切阻力的方法并不適用。在粉土中加入大粒徑碎石,可以提高格柵橫肋的被動阻力,但在豎向荷載較小的情況下,反而降低了格柵的整體拉拔阻力;而施加適當?shù)姆ㄏ蚝奢d,抑制土體的剪脹效應,格柵整體拉拔力則得到了顯著增強。該試驗結果對土工加筋結構的設計具有一定的參考價值。

通過載荷試驗,模擬基礎受荷條件下的剪切破壞過程,了解不同類型格柵在增大荷載擴散角,提高承載力,減小地基變形等方面的效果。

通過室內(nèi)試驗研究加筋粘性土的加筋效果,并分析含水率對加筋粘性土的抗剪強度指標的影響,其結論為今后土工格柵加筋粘土在工程中的應用提供理論參考依據(jù)。

基礎下采用土工格柵加筋砂石墊層,可使基礎荷載通過墊層產(chǎn)生應力擴散,均化地基應力,減少不均勻沉降,約束地基的側向變形,提高地基承載力和穩(wěn)定性。該地基處理技術施工簡單,無污染,適用性強,發(fā)展前景廣闊。

橡膠砂作為輕質(zhì)、耗能填料在土木工程中有廣泛的應用前景,但其強度往往會隨橡膠含量的增大而降低。土工格柵常用于對散體材料的加筋補強,研究土工格柵對橡膠砂強度特性的加筋效應具有重要意義?；谌S壓縮試驗,對3種不同格柵布置方式(1、2、3層)下的干燥橡膠砂強度特性展開研究,重點考察加筋層數(shù)對不同圍壓(50、100、200kpa)下、不同配比(0%、10%、20%、30%、40%)橡膠砂的強度參數(shù),如峰值強度、似黏聚力、內(nèi)摩擦角的影響規(guī)律。結果表明:土工格柵加筋橡膠砂的強度參數(shù),包括峰值強度、似黏聚力、內(nèi)摩擦角,相對于未加筋橡膠砂均有明顯提高,提高幅度隨土工格柵加筋層數(shù)的增加而增大,隨著圍壓的降低而增大；土工格柵對配比為20%橡膠砂的強度加筋效應最為明顯；土工格柵加筋橡膠砂的強度參數(shù)恢復系數(shù)與加筋密度之間呈良好的線性關系；土工格柵加筋橡膠砂的強度特性可由試驗所得的經(jīng)驗恢復函數(shù)較好地估計。

技術交底記錄 交底內(nèi)容：碎石墊層+土工格柵施工技術交底 一、施工前準備工作 1、機械準備 根據(jù)軟基處治工程的施工特點和滿足本合同段施工試驗段的需要，用于碎石墊層主要施工 機械有碎石運輸車、推土機、裝載機、平地機、壓路機、灑水車等設備，數(shù)量及型號根據(jù)試驗 段確定最佳施工機具組合。 2、人員準備 根據(jù)施工現(xiàn)場需求，配置現(xiàn)場生產(chǎn)負責人、技術人員、測量負責人、質(zhì)檢負責人、試驗負 責人、安全負責人各一人。 3、障礙物的處理及施工便道的暢通 在每段碎石墊層施工以前，要對影響施工的障礙物進行排查，如：高壓線、石油管線、電 纜線、光纜線、雞棚、臨時房屋等。督促有關高級工程師部門進行協(xié)調(diào)、及時搞好拆遷工作； 搞好施工便道的硬化工作，并安排專人負責進行養(yǎng)護，確保全線全天候暢通。 4、材料要求：碎石采用質(zhì)地堅硬新鮮碎石，粒徑為20—50㎜，天然級配針狀含量小于15%， 含泥量小于5%；土工格

土工格柵碎石墊層地基處理施工方法 本標段主要軟基地基在k1+850-k2+131，全長281米，軟土層厚2.7-4.0米, 軟土層上覆蓋低液限粘土層,層厚1.0-1.3米,下覆堅硬-半堅硬的高液限粘土層, 處理采用淺層處理,即土工布、單向土工格柵+碎石墊層處理。具體工程數(shù)量見表 -05《軟土路基處理工程數(shù)量表》。 表-05軟土路基處理工程數(shù)量表 序號分項工程單位數(shù)量 1土工布m21629.8 2單向土工格柵m228927.5 3雙向土工格柵m22585.2 4土工格室m2588.7 5碎石墊層m36221.7 測量放樣：依據(jù)設計文件規(guī)定的尺寸放出路堤坡腳線，并埋設標志桿。 基底處理：在路基兩側挖排水溝以降低地下水位，依據(jù)設計圖清除淤泥式雜 草，并按《公路路基施工規(guī)范》嚴格壓實，并按設計文件要求進行碎石回填處理

技術交底記錄 工程名稱 新建吉林至琿春鐵路工程 敦化站改工程 部位dk154+020~dk155+300 交底項目土工格柵及碎石墊層 圖紙名稱、 圖號 吉琿施路-100-1 1、工期及主要工作量；構造、尺寸、限界要求； 碎石墊層0.5米厚，碎石粒徑20~50㎜，含泥量不大于5%。 土工格柵抗拉強度100kn/m、300kn/m 2、主要設備、材料、構件的型號、規(guī)格和質(zhì)量要求（包括下料單名稱編號） 采用挖掘機清淤換填，翻斗車運料，壓路機夯實。 采用的碎石必須經(jīng)試驗合格后方可進行填筑。 土工格柵下墊層要平整，不得有石塊或尖石。 土工格柵材料進場后應妥善保管，防止損壞；嚴禁在陽光下暴曬。 3、技術要求和質(zhì)量標準： 見附頁。 4、施工程序、主要施工方法和安全措施注意事項（包括“施工工藝”項目、“單項作業(yè)標準” 項目、代號） 見附頁。 附圖 見附頁。 交

軟土地基承載力低,穩(wěn)定性差,設計與施工中處治措施不當會導致路基沉降,破壞道路結構。在某高速公路軟基處理中,采用土工格柵復合碎石墊層的處治方法,通過對處治后的路基進行沉降觀測,達到了預期的效果,可以為施工一線提供一定的經(jīng)驗參考。

技術交底記錄 （編號:） 建設項目：濮范高速公路工程承包單位：核工業(yè)西北工程建設總公司 合同號：no.8監(jiān)理單位：江蘇偉信工程咨詢有限公司 工程名稱碎石墊層+土工格柵軟基處理日期 交底內(nèi)容：碎石墊層+土工格柵施工技術交底 一、施工前準備工作 1、機械準備 根據(jù)軟基處治工程的施工特點和滿足本合同段施工試驗段的需要， 用于碎石墊層主要施工機械有碎石運輸車、推土機、裝載機、平地機、 壓路機、灑水車等設備，數(shù)量及型號根據(jù)試驗段確定最佳施工機具組合。 2、人員準備 根據(jù)施工現(xiàn)場需求，配置現(xiàn)場生產(chǎn)負責人、技術人員、測量、質(zhì)檢、 試驗、安全工程師各一人。 3、障礙物的處理及施工便道的暢通 在每段碎石墊層施工以前，要對影響施工的障礙物進行排查，如： 高壓線、石油管線、電纜線、光纜線、雞棚、臨時房屋等

軟土地基承載力低，穩(wěn)定性差，設計與施工中處治措施不當會導致路基沉降，破壞道路結構。在某高速公路軟基處理中，采用土工格柵復合碎石墊層的處治方法，通過對處治后的路基進行沉降觀測，達到了預期的效果，可以為施工一線提供一定的經(jīng)驗參考。

土工格柵加筋碎石土大型三軸試驗研究——在大型三軸儀上進行了素碎石土和加筋碎石土的三軸排水剪切試驗，探討了加筋碎石土的強度及變形特性，分析了塑料土工格柵的加筋機理，為加筋碎石土的理論計算提供了依據(jù)。

為分析土工格柵與尾礦拉拔試驗中拉力沿土工格柵的變化規(guī)律,通過試驗中格柵所受到的拉力、剪應力和應變的關系,提出了影響筋-尾礦界面特性的拉力系數(shù)a,推導出拉力沿格柵的分布公式,通過試驗所測的數(shù)據(jù)驗證了公式的可行性。在加筋尾礦結構中,加筋材料拉拔位移不是很大時,采用該公式能夠較好的預估筋材在不同位置的拉力,為土工格柵在加筋尾礦壩工程中的應用提供依據(jù)。

該文對試驗裝置、試驗材料、試驗原理與操作進行了詳細的描述,并對影響摩擦特性的幾個主要因素進行了分析。

土工格柵的蠕變影響其在工程中的應用。針對此問題,本文進行了土工格柵的蠕變試驗,并得到不同設計年限下的蠕變強度折減系數(shù)。試驗結果表明：在低應力比條件下,土工格柵應變隨時間的增加而增長,逐漸變緩,最后趨于穩(wěn)定;在高應力比條件下,土工格柵的應變隨時間的增加而增長,直至斷裂;試樣所受到的應力比越大,相同時間內(nèi)產(chǎn)生的應變越大;達到同樣大小的應變值,較低的應變比條件下所需時間長,較高的應變比所需的時間少;土工格柵在應力松弛狀態(tài)中,保持應變不變時,荷載隨著時間的增加而逐漸減小。

加筋土技術已在公路、水運、鐵道、水利等工程中廣泛采用。加筋材料在工程中的蠕變性及耐久性問題一直是人們關注的重要問題。通過對土工格柵的系列變形試驗,得出土工格柵長期荷載作用下的變形特征,即變形率與時間呈對數(shù)關系,與應力大小呈“s”曲線關系,為加筋土結構設計計算和加筋材料在工程上的應用提供重要參考。

有關土工織物界面試驗的成果較多,而土工格柵界面試驗的成果很少。介紹了單向拉伸格柵和經(jīng)編格柵的界面試驗內(nèi)容和成果,對土工格柵與砂礫石、粗砂、殘積土的界面摩擦系數(shù)作出評價,并與有紡土工布的成果進行比較。

土工格柵與土的界面作用特性直接影響著加筋土擋墻的安全與穩(wěn)定性。因此,土工格柵與填料的界面技術指標在加筋土擋墻的設計中至關重要。本文在從試驗方法、加載方式、試驗箱側壁邊界效應和尺寸效應、填料厚度、壓實度以及筋材夾持狀況等幾方面分析土工格柵界面摩擦特性影響因素基礎上,進行了土工格柵在砂礫料和粘性土中的拉拔試驗和直剪試驗。試驗結果表明:土工格柵與砂礫料接觸面抗剪強度較高,而與粘土接觸面抗剪強度很低;對于加筋土擋墻拉拔力較大的層位,應選用剛度大的土工格柵和砂礫料為填料。直剪摩擦試驗不適合確定土工格柵接觸面的抗剪強度。該試驗結果對土工格柵加筋土擋土墻的設計具有重要的參考價值。

土工格柵的蠕變影響其在工程中的應用。針對此問題,本文進行了土工格柵的蠕變試驗,并得到不同設計年限下的蠕變強度折減系數(shù)。試驗結果表明：在低應力比條件下,土工格柵應變隨時間的增加而增長,逐漸變緩,最后趨于穩(wěn)定;在高應力比條件下,土工格柵的應變隨時間的增加而增長,直至斷裂;試樣所受到的應力比越大,相同時間內(nèi)產(chǎn)生的應變越大;達到同樣大小的應變值,較低的應變比條件下所需時間長,較高的應變比所需的時間少;土工格柵在應力松弛狀態(tài)中,保持應變不變時,荷載隨著時間的增加而逐漸減小。

土工格柵加筋膨脹土路堤或路塹、渠坡已在公路、鐵路與水利工程中獲得成功應用,但目前對加筋膨脹土的強度與變形特性的研究還較少。對不同方案加筋(水平1層加筋、水平3層加筋、豎向加筋)與不加筋的膨脹土樣在不同圍壓下的三軸排水剪切試驗結果的分析表明,(1)土工格柵加筋膨脹土形成排水通道,加速土體的排水固結,有利于膨脹土坡的穩(wěn)定;(2)土工格柵加筋膨脹土一般呈應變硬化特征;(3)土工格柵的植入使剪切帶的發(fā)展受到抑制,導致破壞模式變化;(4)加筋使膨脹土的內(nèi)摩擦角變化不大,而黏聚力則有明顯提高,其提高程度從小到大依次為水平1層加筋、水平3層加筋和豎向加筋;(5)采用加筋效果系數(shù)r評價,除了水平1層加筋方式的效果有所降低外,其余加筋方式都表現(xiàn)出加筋比不加筋的效果要好,其中以豎向加筋的效果最好。