山東宏祥土工格柵在公路軟土地基上的應(yīng)用隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展, 汽車擁有量的劇增, 公路與人民生活的關(guān)系越來越密切。在調(diào)整公路建設(shè)中, 如何處理好軟土地基區(qū)路基的沉降直接關(guān)系到行車的質(zhì)量與安全。
??在軟土地基上修筑高速公路, 主要考慮路基的穩(wěn)定和沉降兩大問題。一是對于一般無加筋的路堤, 在較厚的軟土層上時為圓弧滑動或沖切式沉降導(dǎo)致破壞; 二是在薄層軟土層上, 則為側(cè)向擠出破壞。目前軟土地基的處理方法很多, 如強(qiáng)夯法、排水固結(jié)法、化學(xué)加固法、振動擠密法、加筋法、換土法等等。道路通過軟土地基時, 一般簡單的處理辦法是換土或在軟土地基上鋪一層礫石或碎石后壓實。換土法費工費料, 不經(jīng)濟(jì); 輔助碎礫石在壓實后, 有限的粒料被擠入軟基土中, 土料相混, 降低了材料強(qiáng)度, 但是路面在行車作用下仍易出現(xiàn)沉陷。
隨著土工合成材料研究應(yīng)用的不斷深入, 大家發(fā)現(xiàn)采用土工合成材料不僅能夠解決軟土路基穩(wěn)定性的問題, 而且還可以有效的減少路基填土后引起的不均勻沉降。例如可采用雙向土工格柵加固軟土。土工格柵是一種新型建筑材料, 具有強(qiáng)度高、韌性好、重量輕、壽命長等優(yōu)點。土工格柵一般被認(rèn)為是經(jīng)過拉伸的、其抗拉強(qiáng)度大于12 kN/ M的網(wǎng)類材料。它是熱塑料經(jīng)嚴(yán)格配比后, 經(jīng)擠出成網(wǎng)或沖壓成網(wǎng)后驟冷, 再緩慢加熱位伸, 使分子鏈沿拉伸方向高度取向而成。土工格柵因其經(jīng)過高度拉伸取向, 其抗拉強(qiáng)度可高達(dá)100～200 MPa , 且延伸率較小,只有4 %～10 %左右, 接近低碳鋼的水平。它具有堅固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是較理想的結(jié)構(gòu)網(wǎng)材。雙向土工格柵可以均布荷載, 它通過兩個重要機(jī)理加固軟土: 直接抗拉應(yīng)力及固限土的側(cè)向位移。它的固限效果來自于格柵表面的摩擦力和荷載作用下格柵的橫向筋產(chǎn)生的被動土壓力。如果把土工格柵直接輔設(shè)在軟基上, 再輔以粒料基層, 這樣不但能保證粒料與地基土不相混和而且格柵與粒料間的咬合作用得到了進(jìn)一步加強(qiáng), 基層具有抗拉強(qiáng)度, 從而提高了軟土地基的承載能力。
山東宏祥土工格柵在公路軟土地基上的應(yīng)用從雙向土工格柵在實際工程應(yīng)用中, 可以看到它有如下特點:
(1) 由于雙向土工格柵的網(wǎng)眼作用, 土質(zhì)顆粒夾擠在網(wǎng)格內(nèi)形成機(jī)械咬合作用, 從而在土體和網(wǎng)格柵間產(chǎn)生有效的應(yīng)力傳遞, 降低了不均勻沉降。
(2) 軟弱地基地上鋪設(shè)雙向土工格柵, 地基中多余水分可通過網(wǎng)格滲透消散, 同時, 也可阻止不同材料相互摻雜, 保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。雙向土工格柵具有較高的抗拉強(qiáng)度和張拉模量, 能將荷載或應(yīng)力均勻擴(kuò)散在較大面積的范圍, 從而減少作用于軟基的荷載壓應(yīng)力。
(3) 對于非均布外力作用, 網(wǎng)孔會產(chǎn)生相應(yīng)變化, 對非均勻荷載均勻傳遞, 從而減少不均勻沉降。
(4) 由于網(wǎng)面的摩阻力產(chǎn)生對土體的拉力, 增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)抗剪能力的整體性, 有效地減少了土體的側(cè)向位移.
(5) 由于雙向格柵具有摩擦系數(shù)高, 抗拉能力強(qiáng)的特性, 使軟土地基可在較短時間內(nèi)承受較大荷載,從而大大加快了填土速度, 縮短了工程施工期。使用雙向土工格柵的經(jīng)濟(jì)價值在于: ①降低了對填筑材料的要求。當(dāng)符合設(shè)計要求的填筑材料較遠(yuǎn),則就近的砂性填筑材料加輔土工格柵后就能滿足設(shè)計要求, 此時就突出了土工格柵的經(jīng)濟(jì)價值; ②減少填筑工程量。填筑體中加筋后, 大大提高了填筑體的抗剪強(qiáng)度, 因而可適當(dāng)將邊坡放陡, 減少填筑工程量; ③降低土方填筑碾壓成本。加筋后, 鋪土厚度可增加, 碾壓遍數(shù)可減少, 從而降低了碾壓成本。
總之, 在有條件的軟土地基上采用雙向土工格柵, 不但有技術(shù)上應(yīng)用的廣泛適應(yīng)性, 而且它的經(jīng)濟(jì)效益也是非?？捎^的, 具有廣闊的應(yīng)用前景。
