浅谈土工材料加筋在软土路基处理中的应用

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1、浅谈土工材料加筋在软土路基处理中的应用万华柱杜振忠丘伟浩（玉林至铁山港高速公路Nq2合同段）摘要：简述土工合成材料在高速公路软基处理中的作用机理、实用计算和施工要点。关键词：软土地基土工合成材料加筋1.引言土工合成材料加筋软土路基具有施工简单、工期短、效果显著的特点。从20世纪70年代就开始试用于公路的软基处理，随着科技的发展，土工合成材料的抗撕裂、耐久等方面的性能越來越好，所以90年代此法开始广泛应用，但在广西，这种加筋法仍属一种较新的软基处理方法，应加大技术推广力度。2.加筋法的定义及应用条件加筋法处治是

2、在路堤底部铺设十工合成材料，以加强路堤抵抗地基不均匀沉降的能力。主要适用于软土厚度较小、分布范围较广OlOOm）的路段。软土厚度小于3m,其下为稍密〜中密状卵砾石层或基岩，分布于开阔的冲积阶地或剥蚀残积准平原中，连续分布长度大于150m,可用此法处治。加筋法对避免大血积的换填，处理效果鮫好，且利于坏保。由受力计算可知，筋带越靠下部对稳定性的贡献越人，这就是《公路土工合成材料应用技术规范》（JTJ/T019—98）第3.3.6条规定“土工合成材料应尽量设置于路堤底部”的原因；同吋为了路堤排水条件良好和避免材料受

3、不良化学物质贩侵蚀，第3.3.3条乂规定了“材料不TE直接设置在原地而上”，因此加筋处理软基最好采用：土工布+砂砾垫层+土工格栅（室）的形式。3.土工合成材料加筋处理软基的机理当路堤受到竖向荷载时会作竖向位移，在十.工合成材料就会产生一个轴向拉力，通过土工合成材料与软土地基的界面摩擦，对软地基施加了一个・轴向拉力同向的侧向约束九限制了土体的侧向变形，均化了地基应力的分布，限制了软土基的不均匀沉降，从而提高了软土基的承载力。4.土工合成材料在路堤加筋处理中起到的作用：4.1•加筋土工合成材料置于土体中，可以扩散

4、土体的应力，传递拉应力，增加土体与筋材Z间的摩阻力，限制土体的侧向位移，提高土体的稳定性。4.2.隔离土工布有效防止地基土与柴层粒料混杂，以免粒料挤入软地基屮而加人了沉降；同时其过滤了渗透上來的地卜-水中携带的泥浆成分，避免其污染了砂粒塑层，削减了砂粒问的咬合作丿IJ0这些保证了垫层的构造作丿IJo5.土丁合成材料加筋路堤的稳定性简易计算土工合成材料加筋路堤的稳定性包括地基与堤身的整体稳定性、堤身稳定性、平面滑动稳定性。各项稳定性的安全系数相关规范要求。如地皋为软基时，稳定安全系数应满足《公路软土地基路堤设计

5、与施工技术规范》(JTJ017)的有关规定。在各项稳定性验算时，均应考虑车辆荷载，车辆荷载应根据《公路软十•地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017)规定的方法计算。5・1.加筋路堤整体稳定性，采用下式所示的圆弧条分法进行计算，且在计算时应假设若干个穿越地基土的滑弧，以求得安全系数最小值和相应的临界滑动而。qmS(IV.cos^tg^+qAJR+S■.另(WiSi诚)K+》QjQi式中：Wi—第i土条重(KN/m)；Cqi、Cqi—土条i条底土体粘聚力(KPa)和内摩擦角(0),由直剪快剪试验确定；TGCj

6、—第j土条所受地震水平力(KN/m),按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004)计算。其余符号意义如下图所示Wi路堤稳定性计算图示4.2.加筋路堤的堤芳稳定性，亦采川上式计算，此irr不考虑地震力；在计算时应在堤身■►-■范围内假定不同的滑弧，求得女全系数最小值和相应的临界滑甲面。11.3.当堤下地基是浅层软弱土层或相对于路堤荷载浅层地基土强度较低时，爲蟲7加筋路堤的平面滑动稳定性。加筋路堤平血滑动表现为堤为地基沿下卧駛土层顶血滑动和地基侧向挤出滑动。5.3.1.沿下卧硬土层顶血滑动的稳定性计算采用《公路土工

7、合成材料应用技术规范》(JTJ/T019—98)中(3.4.6—1)式。5.3.2.地基十.侧向挤出滑动的稳定性计算采用《公路十.工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019—98)中(3.4.6—2)式。5.4.《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)和5.5.4条和《公路土工合成材料应川技术规范》(JTJ/T019—98)3.4.7条都指出路堤加筋应进行锚固长度的计算，要求“材料深入稳定土层中的锚固长度，不得小于按规范算出來的最小锚固长度Lm”，土工合成材料的铺设长度L为滑动面内的长度L

8、s与锚固长度Lm之和。但在实际软基处理屮应为全断而铺设，而不必考虑锚固长度的问题，因为软某稳定性计算吋，特别应注意到滑动圆弧的对称性，通常计算成果中都只考虑滑动圆心在边坡左侧的情况，但边坡右侧应会发生相同情况的，要兼顾考虑，因此路基全断而加筋，路基的整体稳定才会有足够安全的保障，由此《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)的6.4.3.1条对此作了补充，要求“按照路堤底宽全断面铺