论土工合成材料处理公路工程软基技术措施.doc

论土工合成材料处理公路工程软基技术措施
金刚 王敏
摘要:公路在建设中,广泛使用土工格栅等土工材料。在满足设计标准和施工工期的前提下,最大限度减少了投资。在利用土工材料方法,根据不同加载标准、施工周期、预压时间,计栅。双向拉伸成为正方圆角形孔和双向肋条,称为双向拉伸格栅。经过冲孔的塑料板,经过拉拔作用使聚合物分子重新排列,加强了分子之间的联结力,提高了材料抗拉强度5―10倍。为此,用聚烯烃套把芯材纤维套上,组成筋带并拉紧产生预应力,又提高了其抗拉强度,把两组这样的筋带用在交叉处熔接上,组成筋带格栅,或称经编粘焊土工格栅。土工格栅根据制作材料不同,有单向塑料土工格栅、单向钢塑土工格栅、玻璃纤维和涤纶土工格栅。无论哪种土工格栅埋在土和砂中,作为路堤加筋带,土和砂嵌入土工格栅的孔眼中,比土工织物与土砂之间摩擦系数增大80%―90%,能显著地提高路堤整体强度和稳定性。
(3)钢塑复合土工格栅:钢塑复合土工格栅,以钢丝(或其他纤维),经特殊处理,与聚乙烯(PE),并添加其他助剂,通过挤出使之成为复合型抗拉条带,且表面有粗糙压纹。由此单带纵、横按一定间距编织或夹合排列,采用特殊强化粘接的熔焊技术焊接其交接点而成为加筋土工格栅。由钢塑复合拉筋带,按平面经纬成直角,经超声波焊接成型的土工合成材料。由于其抗拉强度大、延伸率低(小于3%)、蠕变小,对土体有较强的嵌锁、咬合作用,它能有效地对软土地基和陡坡路堤进行处理,约束土体的侧向位移,克服土体的不均匀沉降,极大程度地增强地基的承载能力,提高基础的整体性能。适用于各种情况下的地基加固增强措施。
(4)土工合成材料作用机理:在砂垫层中间,铺设一层具有一定强度的土工合成材料,进而使土工合成材料与砂垫层组成的复合体能承受较大拉力,增加了地基土的抗剪强度,提高了路堤的稳定性,同时复合体具有一定的刚度,使上部荷载得到有效地调整,减少土体各部位的沉降差异、提高路堤受力均匀度。由于土工格栅和砂砾垫层组成的复合整体,能承受较大拉力,地基受力变小而均匀,不仅减少了路堤不均匀沉降,而且还可减少地基的总沉降,适应路堤的快速填筑,而荷载的迅速增加,加快了软土的固结作用,从而使沉降加快,减少后期沉降,形成一种良性循环。
3 公路软土地基处理模式
土工合成材料在公路、铁路、水利工程上都得到了广泛应用。公路路基和港口工程规范中规定了其应用方法和技术要求。目前,是用于加固路堤的常见土工材料。土工合成材料属于高分子聚合物,也就是说是有机化合物,用其制成的土工材料,已广泛用作强化路基和路面强度,提高路堤和边坡稳定材料,用作过滤层、排水、防渗、隔离、加筋、防护等方面,收到了显著的经济和社会效益。在处理浅层软土地基时,时常在砂砾垫层上可铺一层土工布,砂砾垫层厚度可减薄到30cm,当地表层为软土时,则先铺土工布后,再铺砂垫层、土工格栅、再铺筑上砂垫层,土工格栅加强了砂垫层整体作用。当表层为非软土时,则先铺砂垫层,后铺土工布,其应用非常灵活。土工布起到过滤作用,土工格栅起到整体作用。公路在处理软土地基时,当软土地层位于地表层,且厚度不大时,按以下一般模式进行处理。
(1)第一种处理模式:砂砾垫层+土工格栅+砂砾垫层。
(砂砾垫层+土工格栅+砂砾垫层)+堆载和超载预压
上述处理模式,适