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利用塑料土工格栅优秀力学性能改善土体受力

作者:() 发布于:2018-05-02 07:54:24 点击量:

利用塑料土工格栅优秀力学性能改善土体受力

塑料土工格栅具有优异的力学性能,铺设于土中形成加筋土后改善了土体的受力状况,一经投产上市,就受到岩土工程界的重视。目前,塑料土工格栅主要用于公路、铁路、水利工程的软基处理,路面、路堤、河堤等的加固,滑坡、塌方的修复及水土流失的治理等工程。

塑料土工格栅不仅可用于泥沼及软土地基的加固,其它凡是承载力、沉降量不能满足建筑物要求的杂填土、冲填土地基等均可采用塑料土工格栅进行加固。塑料土工格栅加筋土垫层的承载力可达200~400kPa,完全可满足一般建筑物或施工机具对地基承载力的要求。用于软地基加固时,塑料土工格栅加筋垫层一般布置于地基表面或浅层区。塑料土工格栅对道路基层的侧限作用能有效地将载荷分布到更宽的底基层上,因此,基层的厚度可减少50%,使用寿命可延长3倍,同时,塑料土工格栅还可提高基层承受往复载荷的能力,降低往复载荷对基层和底层所产生的泵吸作用。

加固公路路面的塑料土工格栅一般宜铺在面层或基层的下部。塑料土工格栅在土中的摩擦作用比其它加筋构件大得多,同时格栅是席垫式形状,可与土体充分接触,产生较大的隔离和加筋效应。因此,塑料土工格栅是加筋挡土墙的理想构件,采用塑料土工格栅修筑加筋挡土墙可使墙面承受的侧向压力减小,从而大大减小墙面的侧向变形,使整个加筋挡土墙更加稳定,更加美观。另外,塑料土工格栅比土工带更容易铺设安装,施工速度快,施工质量更容易得到保证。塑料土工格栅可用于边坡,尤其是回填土坡的防护,保证道路、河道等不因边坡土的下滑而阻塞。在用塑料土工格栅防护的边坡上还可种植草木,草木根系和格栅互相交织,进一步增强防护作用,同时绿化环境。此外还可以用塑料土工格栅修筑堤坝,快速铺设临时简易道路等。

不同沉降量基础间的过渡处理路段之间存在不同的沉降量是常见的现象,如新修道路原来为农田,则一般沉降量要大些;道路拓宽时,原有路面与新拓宽路面之间会有不同沉降量。典型的例子是路基与桥台的连接处。桥台是由混凝土浇铸的,基础的刚度大,基本无沉降。与之相邻的路基则是在桥台施工完成后回填土形成的,两种基础的刚度差别较大。由于邻近桥台,在这里路面不易用机械压实而常以人工压实,加大了这一差别。基础刚度的差别引起沉降差异,造成所谓桥台跳车(快速行使的车辆驶上桥台和驶离桥台时跳起颠簸)现象。岩土工程中处理这种问题有多种方法,而用土工合成材料加筋被认为是较为成功的一项新技术。使用塑料土工格栅加强与桥台相邻路面的路基,可以大幅度提高路基刚度,显著减小路基的变形,实现不同沉降量基础间的平缓过渡,减少跳车现象。这一点在高速铁路建设中尤为重要。在轨道路基与路桥桥台连接处设过渡段并用塑料土工格栅处理路基,使该段轨道刚度逐渐变化,保证高速列车的安全、平稳与舒适。

塑料土工格栅用于治理水土流失可直接覆盖于新开挖暴露的土坡或风化严重的软质岩坡面上,其作用是固定部分松动土块,减少地表水冲刷,从而达到治理水土流失的目的。我国的塑料土工格栅生产厂家较多地关注产品本身,对相关的软技术如对原材料、加工工艺及格栅的蠕变特性的基础性研究投入不够,对格栅的应用技术方面的研究也远远不够,这不利于格栅的快速发展。我国的公路、铁路、水利、采矿、港口与机场建设,工业与民用建筑等行业正处在飞速发展的时期,其中涉及大量的有关岩土加固的问题,必然要使用各种新技术、新材料。这给塑料土工格栅的应用、生产及基础研究的开展提供了很好的契机。我国地质状况复杂,区域间差异很大。

如在南方软土地基较多,有时要占一条公路全长的1/4~1/3,而西南部山区则需要大量的边坡防护、高路坝修筑和加筋挡土墙,在北方同样有大量诸如软基、边坡处理的岩土加固工作。当前道路修建中高等级道路的比例不断增长,这就对路基处理、防止沉降提出了很高的要求,而使用塑料土工格栅可以较好地解决土木工程中的软地基处理、差异沉降等特殊问题,在这些场合,塑料土工格栅是理想的土工材料。


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