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土工合成材料在铁路路基工程中的应用
周宝良
(中铁济南勘察设计咨询院 山东济南 250001 )
摘 要 介绍土工合成材料几种典型的加筋机理 , 结合工程实践 , 对土工合成材料在铁路路
基工程中的应用进行探讨 , 并提提高其整体性 , 减少两 者之间不均匀沉降。但这种情况只有当地基具有足
够的承载力 , 在填土自重与列车荷载的作用下 , 路
基不致破坏而产生大的沉降时 , 土工合成材料加筋 才会产生明显的效果。
3 14 既有线基床加固处理
对基床翻浆冒泥病害整治 , 通常是在基床外表 铺设土工膜或复合土工膜进行隔离与排水。在雨量
较少地区 、病害程度较轻时 , 亦可采用 300 g /m2
以上的无纺土工织物进行反滤和排水处理 ; 对基床 下沉外挤病害 , 可在基床表层内铺设土工格室 , 格 室内填充砂砾石或合格填料土 , 以分散基床应力与 提高基床的刚度 , 引排基床积水。
3 15 过滤与排水 土工合成材料可以单独或与其它材料配合 , 作
为过滤体和排水体用于暗沟、渗沟 、坡面防护等铁 路路基工程结构中。
3 16 路基防护 路基防护主要包括坡面防护和冲刷防护。土质
边坡可采用拉伸网草皮 、固定草种布或网格固定撒 种 ; 岩石边坡防护可采用土工网或土工格栅 ; 沿河
浸水路基可采用土工织物软体沉排 、土工膜袋进行 冲刷防护。
3 17 土工格栅碎石桩加固
碎石桩在软基处理中常用作提高地基承载力、 降低压缩量 、加速地基固结速度的措施。其加固方
Δσ3
cR =
kp
Rf
kp
=
2
2S
y
( 1 )
Rf
Δσ1 = ·kp
Sy
式中 : kp ———常数 , 与土的性质及筋材特性有关 ; Rf ———筋材的极限抗拉强度;
Sy ———土体中加筋层间距;
φ、φR ———为加筋前后土体的内摩擦角 。
2 13 张力膜理论
如图 2 , 当土体在荷载作用 (自重和超重 ) 下 产生下沉时 , 铺设于土中的加筋薄膜也产生了垂向 挠曲 , 薄膜的挠度等于接触面处土体的竖向变形 。 由于加筋薄膜因变形 (拉伸 ) 而产生张拉力作用 , 使其分担了一局部竖向荷载 , 从而使下层根底的负 荷得以减轻 。筋材挠度越大 , 加筋效果越好 , 并与
筋材的埋设位置有关 。当筋材下沉时 , 其上土层也 随之下沉 , 由此 , 土层中将产生一种 “拱效应 〞, 应力被扩散 , 延迟了土体破坏面的出现。
2 14 应力扩散理论
如图 3 , 加筋垫层使传递到地基中的应力大为 减小。因此界面上除摩擦力以外 , 筋材和砂垫层构 成的加筋垫层也对地基承载力的提高起了良好的作
用。假设筋材的预应变为 2 % ～6 % , 那么在平安系数
FS 的提高中 , 摩擦作用和应力扩散作用分别约占
1517 %和 4417 % 。并且认为 , 对于采用土工织物 加筋的复合地基来说 , 应力扩散作用要大于土工织 物的抗拉作用。
3 土工合成材料在铁路工程中的应用
3 11 路堤加筋
周宝良 : 土工合成材料在铁路路基工程中的应用
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