橋頭路基的質(zhì)量要求比較高,否則會(huì)因?yàn)闃蝾^填土路基產(chǎn)生過量沉降,除路基本身下沉開裂引起路面早期破壞外,還會(huì)因?yàn)槁坊c橋涵建筑物沉降不均勻而出現(xiàn)沉降差(錯(cuò)臺(tái)),使高速行駛的車輛通過時(shí)發(fā)生震動(dòng)、顛簸、跳車、噪聲增大等情況。橋頭跳車問題不但對(duì)行車安全和速度造成危害,而且會(huì)嚴(yán)重影響車輛及橋梁的使用壽命。目前該問題已引起廣泛的注意,下面就結(jié)合津漢·蘆漢聯(lián)絡(luò)線薊運(yùn)河大橋兩側(cè)高填土路基應(yīng)用新型復(fù)合材料“土工經(jīng)編格柵”的處理辦法,介紹“土工經(jīng)編格柵”在處理橋頭填土或高填土路基中的應(yīng)用。
1工程概況該工程位于漢沽區(qū)內(nèi),由于該橋兩側(cè)皆為池塘,因此地勢較低,原狀土以淤泥和粘性土為主,在整個(gè)橋頭兩側(cè)的填土中,位于薊運(yùn)河以東的290米中,最高的填土高度達(dá)到7.5米以上,位于薊運(yùn)河以西的185米中,最高的填土高度達(dá)到5.5米以上。該工程總計(jì)使用BJG45A-2型經(jīng)編格柵67875平方米。
2土工經(jīng)編格柵的分類。土工經(jīng)編格柵(WARP-KNITTED GEOGRIDS)既可用在路基、路面工程,又可用在鐵路、渠道、加筋土橋臺(tái)、永久支護(hù)等工程中。按材料分主要有兩種,玻璃纖維土工經(jīng)編格柵和滌綸土工經(jīng)編格柵兩大類,一般根據(jù)具體情況選用。在此次路基工程中我們選用玻璃纖維土工經(jīng)編格柵,該材料的性能如下:型號(hào)BJG30-1BJG50-1BJG60-1BJG60-2BJG80-1BJG100-1-ABJG100-1-B 網(wǎng)眼尺寸(mm)經(jīng)向222025.412.7202525緯向222025.412.7252520抗拉強(qiáng)度(kN/m)≥經(jīng)向4050606080100100緯向305060608050100彈性模量67000000耐腐蝕性優(yōu)良耐溫性-100~280表面處理瀝青基該性劑伸長率(%)<經(jīng)向4緯向4幅寬(mm)≤3000單位面積質(zhì)量(g/㎡)≈270300450450500530600涂覆率(%)≈20 土工經(jīng)編格柵的厚度一般為0.5—5mm,孔隙率有的可達(dá)90%,透水性在垂直方向可達(dá)3×10-3m∕s左右,水平方向可達(dá)6×10-3m∕s左右;抗拉強(qiáng)度可達(dá)200~2500kpa,破壞強(qiáng)度可達(dá)200~800kpa,可耐70~240℃高溫,在-70℃時(shí)不破損,恢復(fù)到常溫時(shí)仍能保持其原有性能。
3土工經(jīng)編格柵的作用機(jī)理土工布(格柵)復(fù)合材料是根據(jù)素土或?yàn)r青混合料特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,在土基和填料之間具有較高的內(nèi)摩擦力,使填料—土工格柵—地基形成一個(gè)連續(xù)的整體,重新分布土基壓力,均勻傳遞軸載,并將反射裂縫應(yīng)力由垂直方向轉(zhuǎn)為水平方向,增強(qiáng)路基穩(wěn)定性。土工經(jīng)編格柵在高壓下具有較大的孔隙率、透水性能好,有優(yōu)越的垂直、水平排水能力,很高的抗拉強(qiáng)度及隔水作用,能提高路基整體強(qiáng)度,能提高路基整體強(qiáng)度,此外,還能有效地改善路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,從而有效地提高路面壽命。
4土工經(jīng)編格柵的特點(diǎn)
4.1高抗拉強(qiáng)度和模量及低延伸率。玻璃纖維土工格柵以玻璃纖維為主要原料,而玻璃纖維的強(qiáng)度極高,它的雙向強(qiáng)度可達(dá)120KN左右,超過任何高分子纖維甚至于金屬;同時(shí)它有很高的的模量,使之具有很高的抗拉伸能力,斷裂拉伸率小于4%;低延伸率增強(qiáng)了土體的自立穩(wěn)定性,充分約束土顆粒的側(cè)向位移。
4.2無長期蠕變。作為增強(qiáng)材料,具備在長期荷載的情況下抵抗變形能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會(huì)發(fā)生蠕變,這保證產(chǎn)品能夠長期保持良好的物理性能。
4.3熱穩(wěn)定性。玻璃纖維的熔點(diǎn)在1000℃以上,這確保了玻璃纖維土工格柵在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中和以后的使用中能夠承受高溫的特性。4.4與土體的結(jié)合能力好。玻璃纖維土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是根據(jù)素土或?yàn)r青混合料特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,在土基和填料之間具有較高的內(nèi)摩擦力,使填料—土工格柵—地基形成一個(gè)連續(xù)的整體,從而保證了它們之間的相容性和不會(huì)脫離,牢固地結(jié)合在一起。
4.5物理化學(xué)性穩(wěn)定,耐久性、抗腐蝕、抗老化能力高。經(jīng)過特殊的保護(hù)處理后,玻璃土工經(jīng)編格柵能夠抵抗各類化學(xué)侵蝕和物理沖擊,能抵御生物侵蝕和抗氣候變化,保證了它的性能能夠長期不受損失(國外玻璃纖維經(jīng)編格柵應(yīng)用資料表明,其使用壽命在120年左右)。
4.6經(jīng)濟(jì)合理。在此次工程中,土工經(jīng)編格柵造價(jià)為每平方米13元,采用土工經(jīng)編格柵處理,總價(jià)為882375元,如采用水泥攪拌樁處理,總價(jià)約為300萬元左右。此