土工格栅加筋路堤的机理分析及其应用

《土工格栅加筋路堤的机理分析及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、研究与探讨广东建材2011年第2期土工格栅加筋路堤的机理分析及其应用陈锐(江苏省交通科学研究院股份有限公司)摘要：目前，土工格栅加筋路堤的方法在高填方路堤工程中正获得越来越多的应用。本文首先分析了十工格栅加筋路堤的机理，包括三个方面的因素：承担水半荷载，提高地基土承载力；增人地基上的约束力，提高峰向承载力；抑制上拱效应，减小路基沉降营。然后以某十工格栅加筋在公路路堤_L：程中的应用为例，论述了该技术的施上流程、技术参数、施_[要点和质量控制等，表明了土工格栅具有较高的工程应用价值。关键词：土上格栅；加筋；路堤；原理；应用1引言传统的高填方路堤需用较缓的边坡，占地面积大，且露肩边缘不易压实

2、，边坡稳定性差，受雨水浸蚀后易坍塌失稳。采用土工格栅对路堤边坡进行加固，能有效阻止土体侧向位移，保持路基稳定、耐久，同时可大幅减少占地面积，降低工程造价。土工格栅是一种新型的岩土工程材料，它是将聚乙(丙)烯或聚酯等高分子化合物挤压成薄片，形成有规则图案的网眼，在加热控制下拉伸成薄片，使杂乱长链分子变成有序从而提高聚合物的抗拉强度和刚度，根据需要可形成单向格栅、双向格栅及多功能格栅等形式。将土工格栅置于土体表层或各层土体之间，可以起到保护或加强土体的作用[1]。具有防渗、过滤、排水、防护、隔离、加筋和加固等多种功能，同时具有重量轻、易搬运、强度高、抗腐蚀、运输方便和价格低廉等优点。近年来被

3、广泛应用于各类岩土工程，特别是在路堤加固工程中应用较多。2土工格栅加筋路堤的机理土工格栅是一种良好的路用加筋材料，其加筋路堤的作用主要通过土工格栅筋材的拉力激发来实现。十工隔栅的加筋作用体现在三个方面。2．1承担水平荷栽，提高地基土承载力对于地基土来说，最主要的荷载是竖向荷载，即路基填料的自重。另一个重要的荷载是路堤填料由轴线向束柚麓±lll堪_-g一12一图1加筋土承担水平推力示意图两侧的水平推力，由于这个水平向推力的存在，使得地基承受竖向的荷载能力下降。在加筋路堤中，利用一层或几层土工格栅加筋来承担水平荷载，就能显著地提高地基承载力。2．2增大地基土的约束力，提高竖向承载力对于未加筋

4、路堤，由于路堤填料是松散材料，不能约束地基表层土由路堤传来的竖向荷载作用卜的侧向变形。约束地基表层十的侧向变形，就能提高地基土的竖向承载力。地基表层土侧向变形的约束作用，即地基土表面水平位移的约束，主要取决于路堤基底粗糙程度。土工格栅能够有效地增加基底的粗糙度，对此的解释是土工格栅与十基十相互作用的结果。这种相互作用可归纳为土工格栅表面与土粒的摩擦作用、士粒对十工格栅筋肋的被动阻抗作用和土工格栅孔眼对土基土的“锁定”作用。这三种作用均能充分约束土粒的侧向位移，达到增大地基土的约束力，提高竖向承载力的目的。2．3抑制土拱效应，减小路基沉降量工程实践证明，加筋体协调地基沉降的能力是很强的。目

5、前，对于土上格栅抑制十拱效应的发展、协调地基变形的理论研究较少，而且对于土工格栅能否减少路基沉降量，工程界尚有不同看法。一般认为：地基表面和路堤基底间铺设土工格栅后能明显减小地基的不均匀沉降量(定义为堤轴处与堤趾处沉降量之差)，但对减小路基整体沉降量不太明显Ⅲj。3工程实例3．1工程简况某城市公路，路基宽度1lm，路基填方高度22m左右。该高填方公路路堤坡面内侧设置了土工格栅以增加广东建材2011年第2期研究与探讨坡体和路堤的稳定性。该土工格栅加筋坡体的结构简图如图2所示。图2土工格栅加筋坡体结构简图3．2施工工艺流程该路堤工程的施工流程为：施工准备一地基处理一检测、清理下承层一铺设上工

6、格栅一填士摊平碾压---肖0除边坡宽填部分一土T格栅向上包边一铺设上层土工格栅一两层土工格栅绑扎崮定。3．3施工技术参数土工格栅加筋路堤边坡坡率为1：1．227，每3m设置一宽2m的平台。在路堤施工中，每填筑lOOcm沿受力方向设置一层单向拉伸士上格栅，至上而下全部设置。土工格栅长度：路床顶面以下3m范围内，土工格栅长llm；路床顶面以下3～6m范围内，土工格栅长6m；路床顶面以下6～9m范围内，十工格栅长6m；路床顶面以下9～12m范围内，土工格栅长6m；路床顶面以下12m以外，土_T格栅长12m。每层土工格栅均向路基外伸出2．5m，用以向一}：翻折包边，与上层土rT格栅搭接2m，并绑

7、扎牢固。包边格栅外覆盖50cm厚素士，并植草防护。3．4施工准备在施工准备阶段，应认真符合设计文件，清楚设计意图，掌握设计要点、施工工艺及施工方法，熟悉施工规范和质量标准，严格按照设计要求选择合格的上工格栅，做好试验段的施工。(1)土工格栅技术指标。土工格栅采用钢塑复合十工格栅，要求原材料为高密度聚乙烯(HDPE)，必须采用全新的原始颗粒原料，严禁采用粉状和再造粒状颗粒原料。每延米破裂托力纵向≥50kN，横向破裂拉力30kN。土工格