土工合成材料加筋技术应用研究
【摘 要】为了改善土体强度和变形性态而出现的一项新材料和新技术,就是在土内铺设适当的土工合成材料的加筋材。本文概述了土工合成材料加筋技术,说明了加筋技术的机理,并结合工程实例详细介绍了的加筋技术的应用。
【关键词】加筋;土工合成材料;加筋土挡墙;加筋土坡;加筋土垫层
1、概述
土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,是岩土工程应用合成材料产品的总称。土体的抗拉强度为零,使用加筋技术就是在土体中的拉伸变形区按一定方向铺设筋材,这些较高拉伸模量和抗拉强度的筋材就构成一种复合材料,从而以增强土体的强度和稳定性。近些年来,土工合成材料加筋技术已广泛应用于水利、公路、铁路、港口、建筑等部门的岩土工程中。
2、加筋技术机理
(1)扩散应力,加筋垫层的刚度较大,有利于上部荷载扩散并较均匀地传递到地基土层上;
(2)调整不均匀沉降,加筋垫层加大了压缩层范围内地基的整体刚度,便于调整地基变形;
(3)增大地基稳定性,加筋垫层的约束,限制了地基土的剪切、侧向挤出及隆起。
3、土工合成材料加筋技术的工程应用
土工合成材料加筋技术在公路工程中的应用
作为试验工程,我国某高速公路k81+80~k81+180路段,采用了粉喷桩结合CE131土工格网进行软土地基加固,结果证实明显减少了路基的沉降量。后来工程施工中,采用水泥粉喷桩处治某高速公路 k127+305~k127+650 路段的饱和软粘土地基,在桩顶铺设一层砂砾垫层和一层土工布,再铺设两层土工格网,土工合成材料(土工布、土工格网)层间填土。我国较早使用桩承土工合成材料加筋垫层法的工程实例是南—昆线永丰营车站的软土地基加固,当年初原站场路基竣工后不久,就发现线路左侧水田隆起,路基多处变形严重并下陷开裂,多处浆砌片石护脚墙损坏。经勘探后查明,地基硬壳层下分布多层淤泥质粘土及层间硬粘土层,其下更有一个较厚淤泥质粘土层,地基变形正是由于此两层淤泥质粘土含水量大、各项物理力学指标极低导致。为确保铺架工期及考虑地层的复杂性和特殊性,决定采取三项加固措施:(1)线路向右侧移动30 m;(2)采用粉喷桩加固软土地基,减少桩的数量和深度;(3)为增加路基早期稳定性,加快填土速度,可以增设2~3层CE131型土工格网于软土区的路堤下部。对该段公路从填土开始到通车后的两个阶段进行了总共为时38个月的观测,观测结果表明,沉降和位移值都在设计范围之内,而且在填土达到设计标高10个月后不再有较大的发展,说明路基已趋向稳定。全站路基填土只用了4个月,为全线铺轨赢得了工期。这些工程实例都表明,应用土工合成材料加筋技术可处理复杂地基,缩短工期,经济效益高。
本例为一座直径15m的钢筋砼圆筒仓,仓的基础为埋深-、直径20m的钢筋砼整体筏板。根据地质勘探资料,第2层粉质粘土层为持力层,fk= 230kPa,地下水位约在地下2m左右。根据设计提供资料,,基底压力P
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