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視頻作者:肥城正力土工材料有限公司
如何使用土工格室對(duì)黃土地基加固
黃土地基加固而言,一般常用的處理方法主要是換填和拋石擠淤,該種處理方法工程量大、工期較長(zhǎng)、 費(fèi)用相對(duì)較高。近幾年來(lái),采用土工合成材料處理軟弱地基,已取得了較好效果。而用土工格室加固飽和黃土地基,則是一種新的加固方法。
土工格室是20世紀(jì)80年代研制出的新型土工合成材料,它由高密度聚乙烯或聚丙xi共聚物片材經(jīng)超聲波焊接而成,具有三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu),整體強(qiáng)度高、耐老化、抗腐蝕性能好。用土工格室對(duì)飽和黃土地基進(jìn)行局部換填加固,形成水平向加筋復(fù)合結(jié)構(gòu)體,能提高地基承載力,達(dá)到加固飽和黃土地基之目的。
土工格室在黃土地基加固受力變形過(guò)程中,首先是土與填料的摩擦與粘著提供了較大的摩擦系數(shù)與粘聚力,產(chǎn)生了較大的摩擦力和抗拔力;其次是土工格室與充填于其中的填料共同工作,相互作用,土工格室對(duì)填料提供了較大的側(cè)向約束力,格室側(cè)壁對(duì)其中的填料產(chǎn)生了向上的摩擦支承力,從而形成了一個(gè)具有較大剛度和強(qiáng)度的加筋復(fù)合結(jié)構(gòu)層,起到了類(lèi)似于筏板基礎(chǔ)的作用,有效地?cái)U(kuò)散了應(yīng)力,使荷載的分布更為均勻。
在土工格室加筋黃土地基加固復(fù)合結(jié)構(gòu)層中,若填料的壓實(shí)度較低,將導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)層抗剪強(qiáng)度下降,從而制約了格室側(cè)向限制力、格室側(cè)壁與填料摩擦力和地基土與填料摩擦力及粘著力發(fā)揮,利于加筋復(fù)合結(jié)構(gòu)層中滑動(dòng)面的形成和發(fā)展,土工格室筏板基礎(chǔ)的作用將會(huì)減小,從而降低其地基承載力。蜂巢約束邊坡保護(hù)系統(tǒng)的靈感來(lái)自于昆蟲(chóng)界蜜蜂的蜂巢,它的外觀像蜜蜂居住的蜂巢,能很大程度上增加土體的整體性連貫性及坡面路面的穩(wěn)定性。
土工格室加筋結(jié)構(gòu)體中,格室對(duì)填料的側(cè)向限制作用起主導(dǎo)因素,加筋體強(qiáng)度的提高主要表現(xiàn)為視粘聚力的增加,而內(nèi)摩擦角則變化不大,因此格室填料類(lèi)型對(duì)地基承載力有一定影響。由于格室的限制作用,對(duì)粗粒料而言,增加了一個(gè)附加粘聚力,使得土工格室中的粒料強(qiáng)度和剛度均比細(xì)粒土大,更能有效提高地基承載力。
土工格室分普通土工格室和高強(qiáng)度土工格室兩種,普通的片材抗拉強(qiáng)度不低于23MPa,焊點(diǎn)處抗拉強(qiáng)度不低于100N/CM,而高強(qiáng)度土工格室其片材抗拉強(qiáng)度不低于200MPa,焊點(diǎn)處抗拉強(qiáng)度不低于150N/CM。它的HDPE或者聚丙西(PP)片材厚度在1個(gè)厚作用,誤差不超過(guò)0.05,這里的1個(gè)厚指的是1毫米厚度。用格室綜合加固土體穩(wěn)定性,是當(dāng)今施工方法中省時(shí)省力,降低成本的辦法,目前很多工地都在采用,效果明顯,而且造價(jià)低。一般土工格室分5公分高、8公分高、10公分高、15公分高、20公分高等幾個(gè)規(guī)格,均執(zhí)行GB/T 19274-2003國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
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土工格室是目前國(guó)內(nèi)外較為流行的一種新型的高強(qiáng)度土工合成材料,是按照GB/T 19274-2003執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),將強(qiáng)化的HDPE片材經(jīng)高強(qiáng)力超聲波焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu)??缮炜s自如,運(yùn)輸可折疊,施工時(shí)張拉成網(wǎng)狀,展開(kāi)成蜂窩狀的立體網(wǎng)格,填入泥土、碎石、混凝土等松散物料,構(gòu)成具有強(qiáng)大側(cè)向限制和大剛度的結(jié)構(gòu)體。在大量的實(shí)驗(yàn)后證明,土體中合理的布置土工格室,能讓土體的垂直應(yīng)力、水平應(yīng)力明顯降低,土體剪應(yīng)力(土壤顆粒之間的摩擦作用)顯著提高,土體的抗剪切強(qiáng)度得到充分發(fā)揮,能夠zui大程度的提高土體的承載能力。
土工格室之所以具有超卓成效而遭到工程界的注重,還應(yīng)從其根柢原理說(shuō)起。國(guó)外文獻(xiàn)中在描繪其原理時(shí)稱(chēng)其為一種蜂窩狀三維綁縛,能夠在很大規(guī)劃內(nèi)顯著行進(jìn)一般填充材料在承載和蟲(chóng)蝕控制運(yùn)用中的功用。它的首要原理就是三維綁縛。