对于山岭地区的公路,路基施工中经常出现同一路基横断面上,一半填方一半挖方的情况,也即半填半挖。由于填挖交界处路基和路面结构层厚度、强度不一,造成承载力和地基沉降存在差异。如果处置不合理,会导致路基出现不均匀沉降,路面开裂破坏、错台,进而产生跳车现象,严重还可能导致路基稳定性问题。因而填挖交界路基的问题成为了公路建设中常见难题之一。

钢塑土工格栅

现有对填挖交界路基的处理方案包括桥梁、半路半桥、高程不同的分离式路基、路肩墙或其他形式的挡土墙、土钉或土工合成材料加筋等。其中土工合成材料安装方便,易于施工,可大幅度缩短工期,降低工程建设成本;另外土工合成材料对环境影响有限,施工过程不易产生噪音,符合环保理念,因而在道路路基的设计施工中得到了广泛应用。

土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土的相互作用之中,这种相互作用可归纳为三种情况:格栅表面与土的摩擦作用;土对格栅的被动阻抗作用;格栅孔眼对土的锁定作用。这三种作用均能充分约束土颗粒的侧向位移,从而较大程度地增加土体的自身稳定性,达到提高地基承载力和减少沉降的目的。

玻纤土工格栅

计算路基沉降变形时,认为路基在施工过程中由于自重引起的沉降已经完成,所以只需要考虑交通荷载对地基变形的影响。因此下述路面沉降分析中涉及的变形及应力均是指交通荷载对应的附加变形和附加应力。将同时受半填半挖材料力学性质差异、及土层厚度不均等因素的影响,素土路基即未添加土工格栅时,沉降最大值发生在填挖交界位置。

土工格栅能够提高地基承载力、增加地基稳定的作用,能够调节不均匀的沉降,减少路基沉降差异的问题,而降差的关键因素在于减少路堤填土的侧向位移。因为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的效果现象,并且对于上部施加的衙载起到重新分布的作用,在其渗透排水作用下可以使地基受力趋于均衡,能够使软基加快排水固结,促成路堤均匀沉降的效果。

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