概要:4设计计算在软土地基路基底与填土之间铺设土工织物,是目前道路工程中常用的浅层处治方法,特别是土工织物加砂垫层更为常用。这是由于土工织物具有较高的延伸率,从而可使上部负荷扩散,提高原地基承载力,并增加路基填土的稳定性。另外铺设土工织物后T RANBBS施工机械行驶方便,在填土预压下还能起排水作用,从而加速排水固结和沉降稳定。 将具有一定刚度和抗拉力的土工织物铺设在软土地基表面,再在其上填筑一定厚度的砂垫层(砂土或砾石土),这样在路堤荷载的作用下产生沉降,同时在其周边地基产生侧向形变和部分隆起时,使路基底部的土工织物产生拉应力;而作用于土工织物与地基土间抗剪阻力就能相对地约束地基的位移;并且作用在土工织物上的拉力,也能起到支承荷载的作用。由上述可知,软土地基在铺设土工织物后地基极限承载力为以下三项之和,即为没有铺设土工织物时,原天然地基的极限承载力;在荷载作用下,地基的沉降使土工织物发生变形而承受拉力所产生的垂直分力;土工织物阻止隆起而产生的平衡镇压作用的效应。这就是Nishigate—Yamaoka法理论。土工织物加筋复合地基的板
土工织物在软土地基中的应用,标签:市政道路工程,http://www.67jzw.com4 设计计算
在软土地基路基底与填土之间铺设土工织物,是目前道路工程中常用的浅层处治方法,特别是土工织物加砂垫层更为常用。这是由于土工织物具有较高的延伸率,从而可使上部负荷扩散,提高原地基承载力,并增加路基填土的稳定性。另外铺设土工织物后T
RANBBS施工机械行驶方便,在填土预压下还能起排水作用,从而加速排水固结和沉降稳定。 将具有一定刚度和抗拉力的土工织物铺设在软土地基表面,再在其上填筑一定厚度的砂垫层(砂土或砾石土),这样在路堤荷载的作用下产生沉降,同时在其周边地基产生侧向形变和部分隆起时,使路基底部的土工织物产生拉应力;而作用于土工织物与地基土间抗剪阻力就能相对地约束地基的位移;并且作用在土工织物上的拉力,也能起到支承荷载的作用。由上述可知,软土地基在铺设土工织物后地基极限承载力为以下三项之和,即为没有铺设土工织物时,原天然地基的极限承载力;在荷载作用下,地基的沉降使土工织物发生变形而承受拉力所产生的垂直分力;土工织物阻止隆起而产生的平衡镇压作用的效应。这就是Nishigate—Yamaoka法理论。土工织物加筋复合地基的板限承载力公式可表达为(简化式):
Pu=CNc+2TSinθ/B+βTNq/R
式中:C—土的内聚力;
Nc—地基承载力;
T—土工织物的抗拉强度;
θ—基础边缘与土工织物的倾斜角;
B—地基底宽;
β—地基形状系数;
Nq—复合地基承载力;
R—地基变形当量半层。
实际上,上式中后二项为由于铺设土工织物而提高的地基承载力。
土工织物作为路堤底面的垫层,除了能提高地基承载力和增加地基稳定外,还有一个主要作用就是减少路基底部的差异沉降。一般情况下土工织物与砂垫层共同作为一层,这一层具有与路堤本身及软土地基不同的刚度;通过这一垫层将路堤自身荷载传递到软土地基中去,它既是软土地基固结时的排水层,又是路堤的柔性筏基。使地基变形显得均匀,基底中心最终沉降量比不铺土工织物要小,施工速度加快,并且能较快地达到所需的固结度,提高地基承载力。
5 工程应用概况
南京机场高速公路位于河道发育的南京市以南地区古秦淮河,河道中沉积的淤泥质粘土(亚粘土)软弱土层呈软塑流型状态,中等偏高~高压缩性,允许承载力较低,软土层埋深1~18m,层厚一般1.8~14m,对路基的沉降和稳定有较大影响。其物理指标如表1所示。
软土地基物理指标 表1
序号 层厚
(件) 物理力学指标 
W
(%) ν
(T/m3) e NL
(%) Wp
(%) Es
(MPa) C
(kPa) σ
(kPa) τ
(kPa) 
1 2~12.5 55.0 1.81 1.56 28.8 1.39 4.9 27.4 70.0 15 
2 3~14 33.8 1.89 0.992 12.0 1.32 7.82 11.1 90.0 20 
3 1.8~7.5 38.8 1.95 1.07 20.9 0.89 8.79 40.4 100.0 25 
其中有数段采用的处治方法是原地面掺5%灰土处理后,用5%灰土调拱铺设土工织物,上面做40cm 5%灰土,再用素土填筑按正常路基施工。从南京机场高速公路所采用土工织物处理后来看。地基承载得到明显提高。沉降和不均匀沉降得到有效的控制。经过两年多的生产运营后沉降观测表明。地基加固处理完全达到预期的目的。
参考文献
1.南京水利科学研究院主编《土工合成材料测试手册》
2.朱诗鳌编著《土工织物应用与计算》
3.全国土工合成材料技术协用网《全国第三层土工合成材料会议论文选集》
4.全国土工合成材料技术协作网《土工合成材料工程应用百例
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