土工格室柔性搭板處治的路橋過渡段差異沉降三維數(shù)值分析

土工格室柔性搭板處治的路橋過渡段差異沉降三維數(shù)值分析

　　應(yīng)用MARC軟件,建立路橋過渡段差異沉降的三維計算模型。基于該模型及不同的地基沉降模式,分別對土工格室加筋體和柔性搭板消化地基沉降、協(xié)調(diào)和控制橋頭差異沉降的作用機(jī)理及其對地基沉降的適應(yīng)性進(jìn)行了三維數(shù)值分析。結(jié)果表明：土工格室復(fù)合體限制了周圍土體的側(cè)向變形,減小了路堤本身的壓縮變形;同時,土工格室柔性搭板能有效地阻止上層土體向下沉降,減小路基豎向應(yīng)力,使得橋臺與路堤之間的沉降差在較廣的范圍內(nèi)得到平緩過渡。土工布防治反射裂縫施工步驟1、平整場地、應(yīng)先修復(fù)原有的路面的破壞，6mm以下的裂縫可用液體裂縫填充物填充，大于6mm的裂縫用瀝青混合料填充，并清掃表面，保持干燥。

　　據(jù)土工合成材料類型的差異,目前路橋過渡段常用的加筋處治方法有2種,即平面結(jié)構(gòu)的土工網(wǎng)或土工格柵加筋和三維結(jié)構(gòu)的土工格室柔性搭板加筋。與常見的加筋類型(如支擋結(jié)構(gòu)、加筋陡坡、軟土地基加筋等)相比,路橋過渡段路基加筋的目的有較大差異。前者加筋主要是為了提高穩(wěn)定性和承載力;而在橋頭路堤使用加筋技術(shù)則是為了使橋臺與橋頭路堤沉降差得到平穩(wěn)過渡,從而消除橋頭跳車?？梢姌蝾^路堤的加筋作用機(jī)理不完全相同。目前對橋頭路堤加筋作用機(jī)理的分析除了采用室內(nèi)模型試驗外,有限元數(shù)值模擬是另一種重要方法。周志剛等運用自行編制的二維有限元程序,對土工網(wǎng)處理橋頭差異沉降進(jìn)行了分析。(3)土工格室在現(xiàn)場露天堆放、曝曬、經(jīng)歷一夏、一冬．材質(zhì)拉伸強(qiáng)度~25MPA-焊縫強(qiáng)度為150KG／CM，均在正常強(qiáng)度范圍3、填充施工方法將格室充分張拉開后用鋼桿固定，質(zhì)量管理用裝載機(jī)在格室內(nèi)填沙、碾壓。此后,隨著加筋材料本構(gòu)模型及界面模型的發(fā)展,橋頭路堤加筋技術(shù)的有限元數(shù)值模擬得到進(jìn)一步發(fā)展。由于受計算技術(shù)的限制,自編程序通常只能模擬二維平面工況,而筋材在橋頭路堤縱斷面和橫斷面布置有限,其作用性狀受橋臺與路基邊坡的影響較大,因此二維平面工況很難綜合考慮這些邊界條件,從而影響了有限元數(shù)值模擬的可靠性

土工格室加固飽和黃土地基承載力試驗研究

　　文章通過對土工格室結(jié)構(gòu)層作用機(jī)理分析,采用室內(nèi)模型試驗方法,以土工格室規(guī)格、格室填料類型為主要影響因素,開展了土工格室加固飽和黃土地基承載力性狀室內(nèi)模型試驗,通過試驗結(jié)果分析,給出了土工格室加固飽和黃土地基承載力參數(shù)值及有關(guān)控制參數(shù)。并將試驗結(jié)果應(yīng)用于實體工程,取得了較好的工程效果。實踐證明土工格室用于處治飽和黃土地基是一種簡單、實用的地基加固方法。試驗在室內(nèi)填筑了寬7m、長4m、高1．05～1．55m的路基基床模型，采用5Hz、20-140kN動荷載模擬列車荷載，每組重復(fù)加載150萬次以反映列車對路基基床的重復(fù)荷載作用。

　　在黃土地區(qū)高等級公路建設(shè)中,飽和黃土地基是經(jīng)常遇到的特殊土地基問題。由于飽和黃土具有弱滲透性、強(qiáng)度低、高壓縮性、觸變敏感、承載力低等工程力學(xué)特性,呈現(xiàn)出一定的軟土性狀,無法滿足工程要求,必須進(jìn)行加固處理。對飽和黃土地基加固而言,常用的處治加固方法主要是換填和拋石擠淤,這兩種處治方法工程量大,工期較長,費用相對較高。近年來,土工合成材料用于處理軟土地基,已取得了較好工程處治效果。而用土工格室加固飽和黃土地基,則是一種新的加固方法。土工格室墊層的結(jié)構(gòu)組成及工作機(jī)理，結(jié)構(gòu)組成根據(jù)目前的工程實踐和經(jīng)驗,采用土工格室處理軟基時,一般先在軟基頂面鋪一層厚10～30cm的粗砂,再鋪設(shè)土工格室,將填料壓實后,格室上部還有10～30cm的超高層。

土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基研究進(jìn)展

　　介紹了土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基這一新型地基處理方法的處治技術(shù)及其特點，在分別對碎石樁復(fù)合地基和土工格室加筋體工作機(jī)理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上探討了土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的加固機(jī)理，簡要總結(jié)了土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基試驗研究、數(shù)值分析及雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的設(shè)計計算理論的研究現(xiàn)狀。后討論了土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基尚需進(jìn)一步研究的問題。土工格室公路工程應(yīng)用技術(shù)指南土工格室是一種具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型土工合成材料。

　　隨著高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展,穿越軟弱地基的工程逐步增多,地基處理已成為影響高速公路建設(shè)工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。復(fù)合地基因其具有樁土共同承擔(dān)荷載的優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于工程實踐。按目前的概念,復(fù)合地基可分為水平增強(qiáng)體型和豎直向增強(qiáng)體型2種基本形式,一般稱之為“單一型復(fù)合地基”。對于“單一型復(fù)合地基”,目前已有大量的研究工作,形成了一套相對成熟的計算理論。但由于實際工程地質(zhì)條件的復(fù)雜多變性,加上控制地基沉降、保持地基穩(wěn)定、加快工期、節(jié)約投資等因素的制約,傳統(tǒng)單一型復(fù)合地基往往不能滿足要求。同一條件下,土工格室坡面沖刷的侵蝕模數(shù)與邊坡坡度之間呈良好的冪函數(shù)正相關(guān)關(guān)系。在這種情況下,雙向增強(qiáng)體型復(fù)合地基應(yīng)運而生,它是“水平向增強(qiáng)體與豎直向增強(qiáng)體”聯(lián)合的復(fù)合地基形式,可博采上述2種單一形式之長,取得更佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

　　目前,有關(guān)“水平向增強(qiáng)體與豎直向增強(qiáng)體”聯(lián)合型復(fù)合地基的名稱或提法較多,如以黏結(jié)材料樁為豎向增強(qiáng)體的組合型復(fù)合地基在路基工程中常稱為“樁承式水平加筋路堤”或“樁承式路堤”;也有根據(jù)復(fù)合地基組成命名的,如“樁2網(wǎng)復(fù)合地基”、“土工格室2碎石樁復(fù)合地基”、“粉噴樁2土工格柵復(fù)合地基”等。對于有碴軌道結(jié)構(gòu)，散粒材料構(gòu)成的道床和基床結(jié)構(gòu)在列車荷載重復(fù)作用下產(chǎn)生變形和彈性變形，它們是軌道變形的主要來源，前者主要影響軌道的不平順，后者對軌道結(jié)構(gòu)有著重要的影響。

　　本文中將“水平向增強(qiáng)體與豎直向增強(qiáng)體”聯(lián)合型復(fù)合地基統(tǒng)稱為“雙向增強(qiáng)復(fù)合地基”,其中豎向增強(qiáng)體主要是樁體,可以是剛性樁、柔性樁等黏結(jié)材料樁,也可以是碎石樁等散體材料樁;水平向增強(qiáng)體的加筋材料可以是鋼帶、鋼條、鋼筋混凝土帶、土工合成材料等。其中土工合成材料是一種新型的巖土工程材料,包括土工織物、土工格柵、土工膜、土工布、土工格室等。加筋材料的鋪設(shè)可單向,也可雙向;按需要可鋪設(shè)1層,也可與填土間隔多層鋪設(shè)。(2)焊縫耐溫度老化試驗表明，~2400d、時低溫(零下25度)后t焊縫強(qiáng)度降低-強(qiáng)度損失665％。

　　綜上所述,雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的組合形式較多。目前關(guān)于“二維土工合成材料(如土工格柵等)與黏結(jié)性材料樁(如混凝土樁等)”組成的雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的研究相對較多,但關(guān)于“土工格室(三維土工合成材料)2碎石樁(散體材料樁)”組成的雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的文獻(xiàn)報道尚不多見。為進(jìn)一步推廣土工格室2碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基技術(shù)在軟基處治中的應(yīng)用,本文中擬對其處治技術(shù)、加固機(jī)理、試驗研究及計算理論等進(jìn)行探討。試驗結(jié)果表明，土工格室可均化基床、路基的動靜應(yīng)力分布，明顯降低基床和路基的彈性和變形，減少運營維修養(yǎng)護(hù)工作量，且格室越高越好。