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工程中常規(guī)處理路基的方法無(wú)需贅述,其目的就是提高地基材料的抗剪力和摩擦力,減少或延緩地基材料在荷載的壓力或震動(dòng)作用下發(fā)生移動(dòng)的能力,因而工程中對(duì)材料的要求必然有許多苛刻的限制,假如不能就近獲取所需材料,就需要外購(gòu)這些材料,購(gòu)買(mǎi)材料的費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用占去整個(gè)工程成本的很大部分。而使用土工格室就可以就地或就近取材,甚至可以使用在常規(guī)情況下不能使用的材料,從而大幅度減少材料購(gòu)置費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用。為什么會(huì)這樣呢?土工格室承載情況示意:在集中載荷作用下,受力的主動(dòng)區(qū)1依然會(huì)把所受的力傳遞給過(guò)渡區(qū)2,但由于格室壁的側(cè)向限制和相鄰格室的反作用力,以及填料與格室壁的摩擦力所形成橫向阻力,抑制了過(guò)渡區(qū)2和被動(dòng)區(qū)3的橫向移動(dòng)傾向,從而使路基的承載能力得以提高。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),在格室的限制作用下,中密砂的表觀粘聚力可以增加三十幾倍。很顯然,假如能增加路基材料的抗剪力或抑制三個(gè)區(qū)域移動(dòng)就可以取得提高地基承載力的效果,這就是土工格室的限制原理。 大多情況下格室內(nèi)充填砂礫或碎石等非粘性材料,因此,土工格室加固層又是一個(gè)水平排水通道,可加快飽和土固結(jié)過(guò)程中空隙水壓力消散速度,從而加速土體的固結(jié)??傊?,土工格室具有墊層、加筋、排水、調(diào)節(jié)應(yīng)力及變形,提高土體抗?jié)B能力的綜合功效。 3土工格室的施工方法 土工格室作為一種新型的土工合成材料。施工快捷、方便、省力,整平施工場(chǎng)地,清除雜物。鋪設(shè)施工墊層并壓實(shí),然后鋪設(shè)土工格室,鋪設(shè)中要盡量拉緊,不得有褟皺。及時(shí)用填料填充格室內(nèi)并壓實(shí),同時(shí)觀測(cè)格室變形和檢查密實(shí)度。最后修正邊坡完工。 4土工格室在公路建設(shè)中的應(yīng)用 4.1沙漠筑路應(yīng)用 早在1994年,西安公路學(xué)院與華北石油治理局筑路工程公司合作,使用華北石油治理局橡膠制品暨防腐技術(shù)研究所研制的土工格室,進(jìn)行了沙漠筑路應(yīng)用研究,重點(diǎn)研究了土工格室填充塔克拉瑪干沙漠筑路的主要設(shè)計(jì)參數(shù)------抗壓回彈模量。研究結(jié)果證實(shí),所獲得的抗壓回彈模量達(dá)190∽210MPa ,完全滿足路基設(shè)計(jì)要求,而且土工格室填沙結(jié)構(gòu)層比天然砂礫結(jié)構(gòu)層減薄約10cm ,可以就近取材。1995年應(yīng)用此項(xiàng)研究在塔里木沙漠永主性石油公路塔中四∽民豐南段10Km 的線路上全面使用土工格室填沙法構(gòu)筑路基墊層。所測(cè)得的路表彎沉值為49∽64,均小于答應(yīng)彎沉值,回彈模量為206.19∽273.97MPa ,平均值為 239.58MPa ,說(shuō)明格室固沙所獲得的整體強(qiáng)度明顯大于級(jí)配砂礫層的強(qiáng)度,而且所有層位的壓實(shí)度檢測(cè)都滿足規(guī)范要求。所節(jié)省的常規(guī)路基材料費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用,使筑路成本降低50%,所使用的工期也比常規(guī)方法縮短60%。 4.2軟基處理 1997年,遼河油田勘察設(shè)計(jì)院海洋工程研究院,在灘海潮間帶臨探道路進(jìn)行了土工格室筑 路試驗(yàn),更進(jìn)一步證實(shí)了土工格室在解決沉降方面的獨(dú)到功效。該地區(qū)黃海高程1m 以上,漲潮水深近1m ,地基承載力僅110MPa ,上有10cm 以上的淤泥。他們采用華北石油治理局橡膠制品暨防腐技術(shù)研究所生產(chǎn)的20cm 高土工格室兩層,配合土工布作路基底層,下層格室內(nèi)填粗砂、礫石,上層內(nèi)填礦渣,兩邊用山皮石作路肩。經(jīng)過(guò)潮水浸透自然沉降以后,無(wú)需碾壓即可行走大型重載翻斗車。經(jīng)過(guò)四個(gè)多月、每日近百車次,反映了格室、礦渣路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、整體性好、荷載均勻擴(kuò)散能力強(qiáng)的特點(diǎn)。從他們?cè)谶@次試驗(yàn)中所作的土工格室筑路與常規(guī)使用山皮石填海筑路兩種方案的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析中可知:使用山皮石筑路每公里造價(jià)在400∽500萬(wàn)元之間,工期30∽40天,每公里需要3600個(gè)運(yùn)輸臺(tái)班,每公里占地20萬(wàn)m2。而用土工格室筑路,造價(jià)在100∽130萬(wàn)元,工期7天左右,每公里運(yùn)輸臺(tái)班310個(gè),每公里占地近7000m2。兩者差距之大令人贊嘆。減少車輛行駛污染、減少石料用量、減少填料對(duì)海洋的污染,非凡是具有養(yǎng)殖價(jià)格的灘涂地區(qū),其環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。 4.3濕陷性黃土地區(qū)、高填方路基填挖連接段
1. 蜂巢格室生態(tài)擋墻施工前,先對(duì)基礎(chǔ)整平。對(duì)土層分層壓實(shí)。 2. 生態(tài)擋墻施工與路基施工同步進(jìn)行,鋪設(shè)蜂巢格室時(shí),要先完全張拉開(kāi)蜂巢格室,并固定四周。開(kāi)始往格室內(nèi)填料,格室鋪設(shè)前,嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備在其上行駛。 3. 擋墻巢室填料要求顆粒大小均勻,最大粒徑不得大于5cm. 每層填料需填厚度不大于30cm ,填料整平后方可進(jìn)行碾壓。 4. 蜂巢格室固定應(yīng)采取防銹措施,巢室中要種植適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境要求的草籽,同事應(yīng)加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),若發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)不良時(shí),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)種。 5. 施工期間應(yīng)做好臨時(shí)排水措施。 蜂巢格室在公路中的應(yīng)用解說(shuō) 土工合成材料在公路中的應(yīng)用日趨廣泛,在處理軟弱地基、排水、路基護(hù)坡、加筋擋土墻,非凡是在治理橋頭跳車方面都有很成功的應(yīng)用。其最大特點(diǎn)是可以完成巖土工程中常規(guī)方法難以處理的多種疑難問(wèn)題,如橋頭跳車、軟基沉陷、翻漿、塌方等。實(shí)踐證實(shí)土工格室與其它土工合成材料相比是一種新型的、具有更多的優(yōu)越性、實(shí)用性強(qiáng)、價(jià)格適宜、應(yīng)用效果很好的公路建設(shè)新材料。 關(guān)鍵詞:土工格室高速公路軟基處理橋頭跳車應(yīng)用 土工格室作為一種新型的合成材料,在八十年代末九十年代初,歐美等國(guó)家就開(kāi)始了大量的研發(fā)工作,并經(jīng)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證實(shí)在提高一般填土承受動(dòng)荷以及路基防護(hù)方面均有很大的功效。我國(guó)在九十年代初在吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開(kāi)始了土工格室的開(kāi)發(fā)研究工作,并在道路基床病害整治,固定松散介質(zhì)的應(yīng)用方面取得了重大突破。隨著人們對(duì)土工格室特性的進(jìn)一步了解,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其具有其它土工材料不可替代的優(yōu)勢(shì),使其在諸多領(lǐng)域有著獨(dú)特的應(yīng)用前景。 1土工格室的特點(diǎn) 土工格室是一種采用高強(qiáng)度聚乙烯片材,經(jīng)超聲波焊接等方法連接,展開(kāi)后呈蜂窩狀的三維立體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)材料,屬于特種土工合成材料。在巖石工程中與土、砂、石等填料共同構(gòu)成不同視粘聚力、不同加筋強(qiáng)度、不同深度的墊層。這些墊層可以根據(jù)工程的要求放置于需要的位置,用以加固公路的路基、邊坡防護(hù)、修建擋土墻等。其最大的特點(diǎn)是可以完成巖石工程中常規(guī)方法難以處理的多種疑難問(wèn)題,如橋頭跳車、軟基沉陷、翻漿、塌方等。具有材質(zhì)輕,耐磨損,耐老化,耐化學(xué)腐蝕,適用溫度范圍寬,拉伸強(qiáng)度高,剛性、韌性好,抗沖擊力強(qiáng),尺寸相對(duì)穩(wěn)定,運(yùn)輸方便等特點(diǎn)。在施工中連接簡(jiǎn)單易行,施工方法簡(jiǎn)單,從而簡(jiǎn)化了施工工序,提高了施工速度;并可以反復(fù)多次使用。 2土工格室的基本原理 土工格室之所以具有卓越功效而受到工程界的關(guān)注,還應(yīng)從其基本原理說(shuō)起。國(guó)外文獻(xiàn)中在描述其原理時(shí)稱其為“一種蜂窩狀三維限制系統(tǒng),可以在很大范圍內(nèi)顯著提高普通填充材料在承載和蟲(chóng)蝕控制應(yīng)用中的性能?!彼年P(guān)鍵原理就是三維限制。大家都知道,當(dāng)汽車行駛在沙漠上時(shí),就會(huì)壓出兩道深深的轍印,被壓部分深深下陷,車轍*高高隆起。后面的車輛假如繼續(xù)沿著車轍前進(jìn),沉陷部分會(huì)進(jìn)一步下沉、隆起部分會(huì)進(jìn)一步隆起,直到隆起部分蹭到了車底盤(pán)、沉陷的車轍埋沒(méi)了大半個(gè)輪子,進(jìn)而無(wú)法前進(jìn)。之所以如此,就是因?yàn)楫?dāng)外荷作用于地基表面時(shí),依據(jù)普朗特爾理論和泰勒理論可知:在集中荷載的作用下,主動(dòng)區(qū)1受壓下沉,并將力向兩側(cè)分解傳遞給過(guò)渡區(qū)2,過(guò)度區(qū)2又傳給被動(dòng)區(qū)3,被動(dòng)區(qū)就會(huì)毫無(wú)限制地發(fā)生形變而隆起。也就是說(shuō),載荷一旦作用于路基,在載荷的下方就會(huì)形成起契狀的主動(dòng)區(qū)域,它又通過(guò)過(guò)渡區(qū)域進(jìn)行擠壓,從而使被動(dòng)區(qū)域發(fā)生隆起。也就是說(shuō),通過(guò)沿滑移線的剪切力和移動(dòng)主動(dòng)、過(guò)渡、被動(dòng)三個(gè)區(qū)域的力決定了地基的承載能力。不僅在沙基地上可以十分明顯的體會(huì)到以上原理的真實(shí)過(guò)程,在軟基公路上也會(huì)找到這種的樣板,只不過(guò)其形成的速率較之在砂上的變化慢些罷了。即使較好的路基材料也仍然無(wú)法避免其橫向移動(dòng)。 一般的高速公路路基都高出地面好幾米,吸水翻漿不太輕易,但長(zhǎng)期沉降依然存在。究其原因,雨水滲透、材料流失、基地下沉是其中部分原因,路基路面在車輪荷載長(zhǎng)期碾壓、振動(dòng)力的作用下,材料向路基斷面兩側(cè)橫向位移不可否認(rèn)是另外一個(gè)十分重要的原因。以我省各地各級(jí)公路為例,都有在該路的主行車道上可以明顯感覺(jué)到路面已經(jīng)被壓出了一條“S”型溝狀帶。部分高速公路也不例外,汽車行駛在行車道上的顛簸明顯強(qiáng)烈于行駛在超車帶上的感覺(jué),在道橋連接段尤為明顯。這種溝狀路基沉降就是路基材料橫向滑移的典型。
山東聯(lián)祥工程材料有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及售后服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè),主營(yíng)土工膜,復(fù)合土工膜,HDPE土工膜,,糙面土工膜,土工格柵,防水板等各種產(chǎn)品,公司成立于2009年,總資產(chǎn)為1.5億,占地150畝,現(xiàn)有職工300人,各類技術(shù)人員150人。公司地處全國(guó)土工合成材料專業(yè)生產(chǎn)基地-德州陵縣。緊靠京滬高速鐵路,京福高速公路,104國(guó)道,毗鄰青島,煙臺(tái),天津三大水運(yùn)港口,擁有得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件,交通十分便利。
我公司生產(chǎn)的hdpe復(fù)合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材,與無(wú)紡布hdpe復(fù)合而成的土工防滲材料,它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前,國(guó)內(nèi)外防滲應(yīng)用的塑料薄膜,主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE HDPE)、乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA),它們是一種高分子化學(xué)柔性材料,比重較小,延伸性較強(qiáng),適應(yīng)變形能力高,耐腐蝕,耐低溫,抗凍性能好。其主要機(jī)理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道,以其較大的抗拉強(qiáng)度和延伸率承受水壓和適應(yīng)壩體變形;而無(wú)紡布亦是一種高分子短纖維化學(xué)材料,通過(guò)針刺或熱粘成形,具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸性,它與塑料薄膜結(jié)合后,不僅增大了塑料薄膜的抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力,而且由于無(wú)紡布表面粗糙,增大了接觸面的摩擦系數(shù),有利于hdpe復(fù)合土工膜及保護(hù)層的穩(wěn)定。同時(shí),它們對(duì)細(xì)菌和化學(xué)作用有較好的耐侵蝕性,不怕酸、堿、鹽類的侵蝕。現(xiàn)在又有種新型的hdpe復(fù)合土工膜--經(jīng)編復(fù)合土工膜。經(jīng)編復(fù)合土工膜以合成纖維(或玻璃纖維)為增強(qiáng)材料,通過(guò)與hdpe復(fù)合土工膜hdpe復(fù)合而成的新型土工材料。經(jīng)編hdpe復(fù)合土工膜不同于一般hdpe復(fù)合土工膜。其最大特點(diǎn)是經(jīng)線與緯線的交叉點(diǎn)不彎曲,各自處于平直狀態(tài)。用捆綁線將兩者捆扎牢固,可全面較均勻同步,承受外力,分布應(yīng)力,且當(dāng)施加的外力撕裂材料的瞬時(shí),紗線會(huì)沿初裂口擁集,增加抗撕裂強(qiáng)度。經(jīng)編hdpe復(fù)合時(shí),即利用經(jīng)編捆綁線在經(jīng),緯紗與短纖針刺非織防水土工布的纖維層間反復(fù)穿行,使三者編結(jié)為一體。因而經(jīng)編hdpe復(fù)合土工膜既具有高抗拉強(qiáng)度,低延伸率的特點(diǎn),又兼有hdpe復(fù)合土工膜的防水性能。因此經(jīng)編hdpe復(fù)合土工膜是一種具在加筋增強(qiáng)、隔離、防護(hù)作用的防滲材料。它是當(dāng)今國(guó)際上高水平的應(yīng)用土工hdpe復(fù)合材料。公司秉承“以誠(chéng)信為本,以質(zhì)量求生存,以品種圖發(fā)展”的企業(yè)方針。依靠科技發(fā)展,堅(jiān)持創(chuàng)新,以技術(shù)為核心,不斷為用戶提供滿意的高質(zhì)量產(chǎn)品是我們始終不變的追求。