软土地基上修筑高速公路, 主要考虑路基的稳定和沉降两大问题。一是对于一般无加筋的路堤, 在较厚的软土层上时为圆弧滑动或冲切式沉降导致破坏; 二是在薄层软土层上为侧向挤出破坏。目前软土地基的处理方法很多, 如、排水固结法、化学加固法、加筋法、换土法等。道路通过软土地基时, 一般简单的处理办法是换土或在软土地基上铺一层砾石或碎石后压实。然而,碎砾石在压实后有限的粒料被挤入软基土中, 土料相混, 降低了材料强度, 但是路面在行车作用下仍易出现沉陷。
塑料土工格栅可以均布荷载, 它通过两个重要机理加固软土: 直接抗拉应力及固限土的侧向位移。它的固限效果来自于格栅表面的摩擦力和荷载作用下格栅的横向筋产生的被动土压力。如果把塑料土工格栅直接辅设在软基上, 再辅以粒料基层, 这样不但能保证粒料与地基土不相混和而且格栅与粒料间的咬合作用得到了进一步加强, 基层具有抗拉强度, 从而提高了软土地基的承载能力。
塑料土工格栅垫层处理地基的施工程序及要点。①先平整场地,清表土并排干地表水。②在地基上铺一层10cm的砂垫层,然后铺上一层SS-20型塑料土工格栅(采用横铺),塑料土工格栅沿横断面铺设,格栅的强度高的方向(纵向)应垂直于路基的中线,应尽量避免沿这个方向的接缝,各层塑料土工格栅的两端需进行回包,回包长度分别不小于1.5m、2m,平台错台处的回包长度增长至3.5m.回包段应折覆盖在压实的填料面上,平整顺适,外侧用土覆盖,格栅的铺设应平顺,保持一定的松紧度,表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物,局部起伏差不得大于5cm,格栅的纵向搭接重叠宽度不小于30 cm,搭接缝采用带绑扎,间距为50cm,对铺设好的格栅每隔1.5m用勾头钉固定于地面,以保证格栅以下承面密贴,铺设好的格栅应及时回填,防止日晒老化,筋材暴露时间不宜超过24 h,上下层塑料土工格栅的搭接缝错开设置,错开长度不应小于50cm,并用下层塑料土工格栅回包,与上层格栅形成一整体,两层格栅间的填土厚度为50cm.③路基土应分层填筑并满足相应规范要求,另外应避免运料车在已摊铺好并张紧定位的格栅上直接碾压。④施工中应控制路堤的填土速率并加强沉降和侧向位移的观测,防止路堤失稳。
增加了路堤的稳定性,有效防止滑移、塌方、沉陷等现象的发生。另一方面,使其上部施加的荷载能均匀分布在地层中。也就是说,当软土地基在上覆荷载作用下可能产生剪砌破坏时,塑料土工格栅将阻止破坏面的出现,从而提高地基的承载力。当塑料土工格栅受到集中应力作用时,高弹性模量的塑料土工格栅受力后将产生垂直分力,分散和抵消部分荷载,有效提高地基承载力,这一效果能有效提高路基加载速率,缩短工期。
有效提高地基承载力,由于重型机械在软基路段容易沉陷,路基填土压实难于开展,但砂垫层结合塑料土工格栅处理后,压路机等机械便可在其上开展作业。通常在未经处理的软土路基上填筑路堤,在一定的填筑高度内,都会出现不同程度的“弹簧”状态,填土难于压实,平整度差。经铺设塑料土工格栅后,由于其约束作用,填料易于压实,表面平整。
塑料土工格栅在提高地基承载力和增加地基稳定的同时,对不均匀的沉降有调节作用,能较快的减少路基的沉降差异。塑料土工格栅和砂砾层共同构成比软土刚度大得多的复合垫层,对上部施加的荷载起到重新分布的作用,其渗透排水作用又使地基受力趋于均衡,使软基加快排水固结,促成路堤均匀沉降,使路堤平顺。
在一边软一边硬的地基上填筑路堤,使用塑料土工格栅能更有效地保证路堤填筑时的AQ,并能加快此类路堤的沉降均衡稳定。在此种地基上填上,由于沉降的差异,会造成路基断裂,甚至失稳。由于塑料土工格栅具有均布力特性,可使整个断面平衡。
相信大家看完以上内容以后,应该也对塑料土工格栅能够保证路堤填筑时的AQ有所了解了,希望会对大家有所帮助吧。
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