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土工格室的基本原理:
土工格室之所以具有而受到工程界的关注,还应从其基本原理说起。国外文献中在描述其原理时称其为“一种蜂窝状三维限制系统,可以在很大范围内显着提高普通填充材料在承载和虫蚀控制应用中的性能。”它的关键原理就是三维限制。大家都知道,当汽车行驶在沙漠上时,就会压出两道深深的辙印,被压部分深深下陷,车辙两侧会高高隆起。后面的车辆如果继续沿着车辙前进,沉陷部分会进一步下沉、隆起部分会进一步隆起,直到隆起部分蹭到了车底盘、沉陷的车辙埋没了大半个轮子,进而无法前进。之所以如此,就是因为当外荷作用于地基表面时,依据普朗特尔理论和泰勒理论可知:在集中荷载的作用下,主动区1受压下沉,并将力向两侧分解传递给过渡区2,过度区2又传给被动区3,被动区就会毫无限制地发生形变而隆起。
产品特点:
1、伸缩自如,运输可缩叠,施工时可张拉成网状,填入泥土、碎石、混凝土等松散物料,构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体。
2、材质轻、耐磨损,化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱,适用于不同土壤与沙漠等土质条件。
3、较高的侧向限制和防滑,防变形、有效的增强路基的承载能力和分散荷载作用。
4、改变土工格室高度、焊距等几何尺寸可满足不同的工程需要。
5、伸缩自如,运输体积小,联接方便、施工速度快。 也就是说,载荷一旦作用于路基,在载荷的下方就会形成起契状的主动区域,它又通过过渡区域进行挤压,从而使被动区域发生隆起。也就是说,通过沿滑移线的剪切力和移动主动、过渡、被动三个区域的力决定了地基的承载能力。不仅在沙基地上可以十分明显的体会到以上原理的真实过程,在软基公路上也会找到这种的样板,只不过其形成的速率较之在砂上的变化慢些罢了。即使较好的路基材料也仍然无法避免其横向移动。一般的高速公路路基都高出地面好几米,吸水翻浆不太*,但长期沉降依然存在。究其原因,雨水渗透、材料流失、基地下沉是其中部分原因,路基路面在车轮荷载长期碾压、振动力的作用下,材料向路基断面两侧横向位移不可否认是另外一个十分重要的原因。以我省各地各级公路为例,都有在该路的主行车道上可以明显感觉到路面已经被压出了一条“S”型沟状带。部分高速公路也不例外,汽车行驶在行车道上的颠簸明显强烈于行驶在**车带上的感觉,在道桥连接段尤为明显(俗称“桥头跳车”)。这种沟状路基沉降就是路基材料横向滑移的典型。
土工格室工程应用:
1、 处理半填半挖路基
在地面自然坡度徒于1:5的斜坡上修筑路堤时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度不得小于1M时,分期修建或改建公路加宽时,新旧路基填方边坡的衔接处,应开挖台阶,高等级公路台阶宽度一般为2M,在每层台阶水平面上铺设土工格室,利用土工格室自身的立面侧限加筋效应,更好的解决不均匀沉陷的难题。
2、 风沙地区路基
风沙地区路基应以低路堤为主,填土高度一般不就小于0.3M.由于风沙地区路基修筑的低路基及重承载的要求,采用土工格室可以对松散填料起到侧限作用,在有限的高度内**路基具有高的刚度和强度,以承受大型车辆的荷载应力。
3、 台背路基填土加筋
采用土工格室可以更好的实现台背加筋的目的,土工格室与填料间可以产生足够的摩擦力,有效减少路基与构造物间的不均匀的沉降,终才能有效缓解“桥台跳车”病害对桥面的的早期冲击破坏。
4、 多年冻土地区路基
在多年冻土地区修筑填方路基,应达到小填土高度,以防止发生翻浆或引起冻层上限下降,致使路堤发生过量沉降。土工格室特有的立面加筋效应和有效的落实的整体侧限性,可以在大程度上确保在某些地段的小填土高度,并使填土具有的强度和刚度。
5、 黄土湿陷路基处理
对于高速公路和一级公路通过湿陷性黄土和压缩性较好的黄土地段时,或高路堤的地基允许承载力低于车辆协力荷载和路堤自重的压力时,还应按承载力要求对路基进行处理,这时土工格室的优越性就彰现无疑了。
6、 盐渍土、膨胀土
采用盐渍土,膨胀土修筑的高速公路,一级公路,路肩及边坡均采用加固措施,格室的立面加固效果是所有加固材料中优异的一种,而它具有优良的耐腐蚀性,完全可以满足在盐渍土,膨胀土修筑高等公路的要求。
组成部分
土工格室是由高强度的HDPE或PP共聚料宽带,经过强力焊接或铆接而形成的一片网状格室结构。它伸缩自如,运输时可缩叠起来,使用时张开并又充填土石或混凝土料,构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体。它可用来做为垫层,处理软弱地基地基的承载能力,也可铺设在坡面上构成坡面防护结构,还可以用来建造支挡结构等。
主要用途:
1、用于稳固公路、铁路路基。
2、用于承受载重力的堤防及浅水河道治理。
3、用于防止滑坡及受载重力的混合式挡墙。
4、在遇到软地基时,采用土工格室可大大减轻施工劳动强度,减少路基厚度施工速度快、性能好,大大的降低工程造价。
水下铺设土工格栅,采用铺排船铺设,由船上人员配合进行的施工方法。
(1)土工格栅制作:用聚酯线将单幅土工格栅进行纵向缝制形成铺设块,铺设块宽度应按施工时实际采用船舶宽度进行确定,铺设长度根据规范要求增加富裕长度1.5m。
(2)土工格栅铺设前,潜水员对中粗砂垫层进行探摸,清除异物、突起物。
(3)铺排船定位:通过平面控制坐标,使用GPS进行测量定位,铺排船下锚、绞缆移位。
(4)铺设:土工格栅纵向垂直于防波堤轴线铺设。将土工格栅一端用砂袋压稳固定在中粗砂基础表面上,由铺排船将土工格栅沿抛中粗砂基础轮廓展开并在水下拉紧。
(5)铺设完成后要对土工格栅**部和底部及时进行抛填砂袋压稳加固,且首端和尾端应固定牢靠,防止土工格栅漂浮、位移。施工过程中加强检查土工格栅的质量状况,及时修补破损处。施工作业人员严禁穿硬底或带钉的鞋进行作业。相邻土工格栅水下横向搭接宽度不小于1.0m。
(6)土工格栅上部设置厚度为300mm的二片石垫层,每段土工格栅铺设完成并经验收合格后,及时回填二片石和二片石两侧的护底块石。护底块石和二片石采用自带挖掘机的自航驳水上进行抛填的施工方法,自航驳在驳载点装料后自航至断面,带“八”字缆定位,挖掘机进行水下抛填。每2m设1个断面,自坡肩边标拉测绳每1m设1个测点,边用测深水砣测量抛填标高边进行抛石,严格控制抛填标高及厚度。
钢塑复合土工格栅的施工工艺首先放出路基边坡线,为了保证路基宽度,每侧各加宽0.5m,把晾晒好的基底土进行整平后用25T振动压路机静压两遍,再用50T震压四遍,不平整的地方人工配合整平。
钢塑软式透水管是以防锈弹簧圈支撑管体,形成高抗压软式结构,无纺布内衬过滤,使泥沙质不能进入管内,从而达到净渗水的功能。涤纶丝外烧被覆层具有优良吸水性,能*收集土体中多余水份。橡胶筋使管壁被覆层与弹簧钢圈管体成为**一体,具有很好的透水功能,渗透水顺利渗入管内,而泥砂杂质被阻挡在管外,从而达到透水、过滤、排水一气呵成之目的。
产品用途:
1、各类挡土墙背面垂直及水平排水;
2、公路、铁路路基及路肩,软土地基排水;
3、隧道、地下道的排水;电力灰坝及水利坝体的排水;
4、高速公路隔离带排水及保护植被;
5、室外运动场地的排水;
6、横向水平钻孔排水;
7、易崩滑地排水护坡;
8、屋顶花园及花台排水;
9、山坡地水土保持;
10、整地工程的地下排水;
11、低洼地排水及盐碱地改造系统等。
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