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土工格室处理盐渍土路基及软弱地基的方法

发布时间:2017-01-13 09:22:15 | 来源:华腾

 

1~2概况

南疆线库尔勒至喀什段沿线通过天山南麓,塔里木盆地北缘西行,全长约970km,沿线经过主要不良地质地段总长为514.7km, 占正线总长的53.06%,主要不良地质有盐溃土、湿地、软弱地基、风沙、地震液化等,其中:盐渍土、湿地、软弱地基占不良地质地段总长的71.2%,长366.5km,共性主要为地下水丰富,埋深0.5〜1.5m。

不同点:盐溃土属于硫酸盐、氯盐,属中强性盐,具有腐蚀性遇水膨胀,破坏土的力学结构;湿地表层土质具有有机物,土质有异味;软弱土一般厚1~5m,褐黄色,土质不均匀,夹有多层粉细砂薄层,软塑—流塑,ο=30〜60 kPa。物理力学指标=ω23.7%〜30.9%,Ip=8.4〜12.0,Il=0.7〜1.0,e=0.754,ψ=3.3〜7.6,c=16.6〜18.5kPa,固结快剪:内摩擦角ψ=19.9。,凝聚力c=24_2kPa。软弱层之下为饱和细砂,为地震液化层,液化层埋深一般为6〜8m,地震基本烈度为九度,最大冻结深度为87cm。

 

3 盐渍土地段土工布作隔断层

 

3.1 材料比较

在设计中首先分析盐溃土中盐分传递的情况及渗水建材的来源与土工布作经济比较,做到既经济又合理,方便施工及养护。

 

3.2 技术指标及加固路基的结构设置

土工布材料为两层土工织物布中间加一层土工膜,幅宽大于4.0m,每平方米重量不小于6.5N, 膜厚不小于0.27 mm,渗透系数2. 84X10—2cm/s, 顶破系数2.02 kN,具有长期对硫酸盐、氯盐抗腐蚀性,耐老化性不小于50年,耐冻性在一25 C低温下产品性能不变。

路堤基底加固如图1所示。

 

土工布作隔断层示意图

 

图1 土工布作隔断层示意图(单位:m)

 

3.3 铺设施工及注意的问题

 

为保证有良好的排水防渗效果, 首先在地表以上填筑0.3m厚, 含污量小于15%的圆砾土,对填料表面进行碾压, 保证密实度均匀, 表面平坦。密实度均匀可避免填方不均匀下沉土工布受拉。然后铺设土工布, 其搭接长度不小于0.3m,在地形纵坡不为零的地段, 搭接时应保证高端的土工布压低端的土工布, 以免水沿搭接处进人土工布上层, 保证土工布上层填筑土体干燥。

应尽量避免土工布在运输过程中尖锐物的刺挂及人为的破坏, 如有破洞应进行修补后采用。

 

3.4 土工布的作用效果

 

土工布的防渗效果比较理想, 加固后的路基均保持着良好的稳定性。土工布以上含水量很低, 均远低于圆砾土以下的地层, 路基无松胀, 下沉等不良现象, 证明在渗水土来源困难地下水位高的地段,采用土工布作隔断层是一种有效可行的方法。

 

4 土工格室

 

4.1土工格室加固路堤

 

土工格室是一种由若干条高分子聚合物片材经过焊接而形成的新型土工材料, 打开后可形成立体蜂窝状结构, 在结构中填人充填物后形成稳定的结构桥, 在软土软弱土地区的工程中使用, 能有效的提高基础的承载力。1997年我院在南疆线库尔勒至喀什段的新线建设中首次使用土工格室加固软弱土地段的路堤基础, 由于尚在试验阶段, 本文只作简单介绍。

 

4.2 土工格室的规格

树脂应用研究所生产的土工格室见图2和表1。

 

土工格室参数

规格 网深/cm 剥离力/kN 抗拉强度/kN 焊接剥离程度/(N.cm-1) 低温脆点/(℃)
150 15 1500 4.8 >100 -22
100 10 1000 2.625

 

4.3 土工格室的作用

 

软弱基底土在列车荷载作用下, 产生一个r形的主受力面, 主受力面对两侧过渡面施加压力使其被迫向上隆起挤出, 如图3 。因此地面承载能力的提高可以通过提高滑动摩擦阻力或者稳定三个承受面来实现, 土工格室增强路基承载力的作用原理是依靠网格的侧壁与土壤的摩擦力以及网格生产的横向阻力来提高承载能力, 如图4。

 

土壤表层受力图

 



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