土工格柵加筋碎石墊層承載力優(yōu)化試驗(yàn)研究

第五節(jié)、軟土地基處理 1、地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)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(shí)應(yīng)進(jìn)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(shù)要 求現(xiàn)場施工時(shí)參照施工圖。 2、材料要求 （1）砂礫料：砂為潔凈粗砂，含泥量應(yīng)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(biāo)要求見土工布、土工格柵技術(shù)指標(biāo)表。 （3）土工格柵：采用極限抗拉強(qiáng)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(fēng)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(xiàng) 3.1、原地面整平 (1)、原地面要清除雜草、樹根等，進(jìn)行整平夯實(shí)。 (2)、護(hù)坡道外側(cè)

通過載荷試驗(yàn),模擬基礎(chǔ)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(kuò)散角,提高承載力,減小地基變形等方面的效果。

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

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

技術(shù)交底記錄 交底內(nèi)容：碎石墊層+土工格柵施工技術(shù)交底 一、施工前準(zhǔn)備工作 1、機(jī)械準(zhǔn)備 根據(jù)軟基處治工程的施工特點(diǎn)和滿足本合同段施工試驗(yàn)段的需要，用于碎石墊層主要施工 機(jī)械有碎石運(yùn)輸車、推土機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、壓路機(jī)、灑水車等設(shè)備，數(shù)量及型號根據(jù)試驗(yàn) 段確定最佳施工機(jī)具組合。 2、人員準(zhǔn)備 根據(jù)施工現(xiàn)場需求，配置現(xiàn)場生產(chǎn)負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員、測量負(fù)責(zé)人、質(zhì)檢負(fù)責(zé)人、試驗(yàn)負(fù) 責(zé)人、安全負(fù)責(zé)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(jìn)行排查，如：高壓線、石油管線、電 纜線、光纜線、雞棚、臨時(shí)房屋等。督促有關(guān)高級工程師部門進(jìn)行協(xié)調(diào)、及時(shí)搞好拆遷工作； 搞好施工便道的硬化工作，并安排專人負(fù)責(zé)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保全線全天候暢通。 4、材料要求：碎石采用質(zhì)地堅(jiān)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(biāo)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(jiān)硬-半堅(jiān)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(xiàng)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(shè)計(jì)文件規(guī)定的尺寸放出路堤坡腳線，并埋設(shè)標(biāo)志桿。 基底處理：在路基兩側(cè)挖排水溝以降低地下水位，依據(jù)設(shè)計(jì)圖清除淤泥式雜 草，并按《公路路基施工規(guī)范》嚴(yán)格壓實(shí)，并按設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行碎石回填處理

技術(shù)交底記錄 （編號:） 建設(shè)項(xiàng)目：濮范高速公路工程承包單位：核工業(yè)西北工程建設(shè)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(shù)交底 一、施工前準(zhǔn)備工作 1、機(jī)械準(zhǔn)備 根據(jù)軟基處治工程的施工特點(diǎn)和滿足本合同段施工試驗(yàn)段的需要， 用于碎石墊層主要施工機(jī)械有碎石運(yùn)輸車、推土機(jī)、裝載機(jī)、平地機(jī)、 壓路機(jī)、灑水車等設(shè)備，數(shù)量及型號根據(jù)試驗(yàn)段確定最佳施工機(jī)具組合。 2、人員準(zhǔn)備 根據(jù)施工現(xiàn)場需求，配置現(xiàn)場生產(chǎn)負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員、測量、質(zhì)檢、 試驗(yàn)、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(jìn)行排查，如： 高壓線、石油管線、電纜線、光纜線、雞棚、臨時(shí)房屋等

軟土地基承載力低，穩(wěn)定性差，設(shè)計(jì)與施工中處治措施不當(dāng)會導(dǎo)致路基沉降，破壞道路結(jié)構(gòu)。在某高速公路軟基處理中，采用土工格柵復(fù)合碎石墊層的處治方法，通過對處治后的路基進(jìn)行沉降觀測，達(dá)到了預(yù)期的效果，可以為施工一線提供一定的經(jīng)驗(yàn)參考。

技術(shù)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(xiàng)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(gòu)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(qiáng)度100kn/m、300kn/m 2、主要設(shè)備、材料、構(gòu)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(jī)清淤換填，翻斗車運(yùn)料，壓路機(jī)夯實(shí)。 采用的碎石必須經(jīng)試驗(yàn)合格后方可進(jìn)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(jìn)場后應(yīng)妥善保管，防止損壞；嚴(yán)禁在陽光下暴曬。 3、技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： 見附頁。 4、施工程序、主要施工方法和安全措施注意事項(xiàng)（包括“施工工藝”項(xiàng)目、“單項(xiàng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)” 項(xiàng)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(shè)計(jì)與施工中處治措施不當(dāng)會導(dǎo)致路基沉降,破壞道路結(jié)構(gòu)。在某高速公路軟基處理中,采用土工格柵復(fù)合碎石墊層的處治方法,通過對處治后的路基進(jìn)行沉降觀測,達(dá)到了預(yù)期的效果,可以為施工一線提供一定的經(jīng)驗(yàn)參考。

土工格柵加筋地基承載力計(jì)算

通過對具有不同含水率、不同土工格柵加筋層的粘土進(jìn)行了三軸壓縮試驗(yàn),測定了土工格柵加筋土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。分析了土工格柵加筋粘土體的內(nèi)摩擦角和粘聚力隨含水率、加筋層的變化規(guī)律,得出了有土工格柵加筋粘土的重要結(jié)論。

通過室內(nèi)試驗(yàn)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(qiáng)度指標(biāo)的影響,其結(jié)論為今后土工格柵加筋粘土在工程中的應(yīng)用提供理論參考依據(jù)。

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(yīng)用,但目前對加筋膨脹土的強(qiáng)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(yàn)結(jié)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(jié),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(yīng)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(dǎo)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(jià),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。

橡膠砂作為輕質(zhì)、耗能填料在土木工程中有廣泛的應(yīng)用前景,但其強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng),研究土工格柵對橡膠砂強(qiáng)度特性的加筋效應(yīng)具有重要意義?；谌S壓縮試驗(yàn),對3種不同格柵布置方式(1、2、3層)下的干燥橡膠砂強(qiáng)度特性展開研究,重點(diǎn)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(qiáng)度參數(shù),如峰值強(qiáng)度、似黏聚力、內(nèi)摩擦角的影響規(guī)律。結(jié)果表明:土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度參數(shù),包括峰值強(qiáng)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(qiáng)度加筋效應(yīng)最為明顯；土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度參數(shù)恢復(fù)系數(shù)與加筋密度之間呈良好的線性關(guān)系；土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度特性可由試驗(yàn)所得的經(jīng)驗(yàn)恢復(fù)函數(shù)較好地估計(jì)。

粉質(zhì)混合碎石土中土工格柵拉拔阻力特性試驗(yàn)研究——土工格柵憑借其良好的加筋特性，在大型土工結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)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(yàn)，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(shí)...

土工格柵憑借其良好的加筋特性,在大型土工結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)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(yàn),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(shí)的拉拔阻力特性進(jìn)行了對比試驗(yàn)。結(jié)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(dòng)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(dāng)?shù)姆ㄏ蚝奢d,抑制土體的剪脹效應(yīng),格柵整體拉拔力則得到了顯著增強(qiáng)。該試驗(yàn)結(jié)果對土工加筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

在模型試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上，提出了條形荷載下土工格柵加筋地基承載力計(jì)算公式。該公式可以推求基底壓力與地基沉降的理論曲線。由于較為合理地考慮了土工格柵在加筋地基中所起的作用，所以公式的理論計(jì)算結(jié)果與模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合。

對土工格柵加筋碎石樁—砂礫墊層的加固機(jī)理進(jìn)行了分析,并用具體的工程實(shí)例表明:該加固系統(tǒng)能充分利用土工格柵的水平加筋作用和碎石樁的豎向加固作用,提高路基的承載力,加快固結(jié)速度,明顯地改善路基的水平和豎向位移。

通過對玻璃纖維土工格柵加筋土體的三軸試驗(yàn)研究,分析不同加筋層數(shù)、不同圍壓對試樣應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線、抗剪強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:加筋作用效果隨著軸向應(yīng)變的增大而增強(qiáng);同一種加筋材料,加筋層數(shù)越多,加筋效果越明顯;加筋使得試樣具有一定的延性,并能顯示出很強(qiáng)的后期效應(yīng);在低圍壓的情況下,采用加筋的方法來提高土的強(qiáng)度更為合理、有效。

在南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程的漕河渡槽段的施工中,采用換填碎石墊層進(jìn)行涵洞基礎(chǔ)的地基處理。碎石墊層的p～s曲線有其一定的特殊性,文中結(jié)合工程實(shí)際對于碎石墊層的p～s曲線的特性以及碎石墊層地基的承載力特征值的確定進(jìn)行了分析。

土工格柵加筋墊層控制地基沉降的試驗(yàn)研究——針對杭甬高速公路軟土路基，通過室內(nèi)模型試驗(yàn)研究和有限元計(jì)算，分別對采用三種不同的土工格柵對控制地基沉降效果進(jìn)行對比分析，探討了高速公路路基墊層土工合成材料的優(yōu)選和加筋機(jī)理，同時(shí)指出了部分國產(chǎn)土工合成材...