土工合成材料加筋技术应用研究.docx

土工合成材料加筋技术应用研究【摘要】为了改善土体强度和变形性态而出现的一项新材料和新技术就是在土内铺设适当的土工合成材料的加筋材。本文概述了土工合成材料加筋技术说明了加筋技术的机理并结合工程实例详细介绍了的加筋技术的应用。【关键词】加筋；土工合成材料；加筋土挡墙；加筋土坡；加筋土垫层1、概述土工合成材料是一种新型的岩土工程材料是岩土工程应用合成材料产品的总称。土体的抗拉强度为零使用加筋技术就是在土体中的拉伸变形区按一定方向铺设筋材这些较高拉伸模量和抗拉强度的筋材就构成一种复合材料从而以增强土体的强度和稳定性。近些年来土工合成材料加筋技术已广泛应用于水利、公路、铁路、港口、建筑等部门的岩土工程中。2、加筋技术机理（1）扩散应力加筋垫层的刚度较大有利于上部荷载扩散并较均匀地传递到地基土层上；（2）调整不均匀沉降加筋垫层加大了压缩层范围内地基的整体刚度便于调整地基变形；（3）增大地基稳定性加筋垫层的约束限制了地基土的剪切、侧向挤出及隆起。3、土工合成材料加筋技术的工程应用3.1土工合成材料加筋技术在公路工程中的应用作为试验工程我国某高速公路k81+80～k81+180路段采用了粉喷桩结合CE131土工格网进行软土地基加固结果证实明显减少了路基的沉降量。后来工程施工中采用水泥粉喷桩处治某高速公路k127+305～k127+650路段的饱和软粘土地基在桩顶铺设一层砂砾垫层和一层土工布再铺设两层土工格网土工合成材料（土工布、土工格网）层间填土。我国较早使用桩承土工合成材料加筋垫层法的工程实例是南—昆线永丰营车站的软土地基加固当年初原站场路基竣工后不久就发现线路左侧水田隆起路基多处变形严重并下陷开裂多处浆砌片石护脚墙损坏。经勘探后查明地基硬壳层下分布多层淤泥质粘土及层间硬粘土层其下更有一个较厚淤泥质粘土层地基变形正是由于此两层淤泥质粘土含水量大、各项物理力学指标极低导致。为确保铺架工期及考虑地层的复杂性和特殊性决定采取三项加固措施：（1）线路向右侧移动30m；（2）采用粉喷桩加固软土地基减少桩的数量和深度；（3）为增加路基早期稳定性加快填土速度可以增设2～3层CE131型土工格网于软土区的路堤下部。对该段公路从填土开始到通车后的两个阶段进行了总共为时38个月的观测观测结果表明沉降和位移值都在设计范围之内而且在填土达到设计标高10个月后不再有较大的发展说明路基已趋向稳定。全站路基填土只用了4个月为全线铺轨赢得了工期。这些工程实例都表明应用土工合成材料加筋技术可处理复杂地基缩短工期经济效益高。3.2土工合成材料加筋垫层作地基处理本例为一座直径15m的钢筋砼圆筒仓仓的基础为埋深-3.5m、直径20m的钢筋砼整体筏板。根据地质勘探资料第2层粉质粘土层为持力层fk=230kPa地下水位约在地下2m左右。根据设计提供资料0.00m以上结构向基础传下总荷载90000kN基底压力P=357kPa。而该持力层地基承载力设计值为f经计算为309kPa。由于P>f说明选用-3.50m处作持力层的天然地基方案不能满足要求。该工程的处理方法则是必须改用桩基等深基础方案或进行地基处理。经分析研究决定采用土工合成材料加筋复合碎石垫层进行地基处理的方案。设计选用厚度为2.00m的加筋复合碎石垫层施工过程中每碾压0.50m的碎石垫层铺设1层土工筋带共铺三次。本工程加筋复合碎石垫层的主要施工工艺有：碎石垫层铺压和土工筋带布设。3.2.1碎石垫层施工首先确定材料要求及最佳配比图纸设计提供材质及配比参考：2～5cm耐风化的硬质砂岩、灰岩等碎石可掺入30%中粗砂砂石含泥量不大于5%以保证碾压密实。施工要点：（1）清理干净基底表面浮土、淤泥、杂物并做好排水措施。（2）将计量好的各组分材料搅拌均匀后运入坑中并逐层铺设碾压。每次铺厚度不应小于300mm按标高进行摊平每500mm层分两次施工。选用12t振动压路机进行碾压先振动碾压1遍然后再往返压实5遍。要求不得漏压碾压轮迹前后次至少要重合一半直至碾压到两次的沉落差小于1mm才停止该阶段的施工。（3）圆柱边缘部分碾压的密实性在施工中是很重要的一个环节而碎石垫层设计上为圆柱体从受力角度看是无须满坑充填加之土方开挖时会造成边坡放坡故要注意在边缘部分用袋装碎石围堵装袋时不要太满；而且在压实前用粘性及含水率较好的土进行回填夯实与碎石垫层同标高。碎石垫层压实度的检验分析。采用大密度法检验垫层的压实度。根据要求最大干密度应该大于20.5～21kN/m3压实系数应不小于95%即试验干密度要达到19.5kN/m3以上。本工程面积为45