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施工要點:雙向土工格柵能否起到防治橋頭跳車的作用,很大程度上取決于施工質量的好壞。土工格柵的一般施工工藝和施工要點如下:雙向土工格柵與橋臺錨固,土工格柵與橋臺的有效錨固是其協調橋臺與路堤間沉降差的關鍵。具體做法是在臺背預置一排間隔20cm的鋼筋鉤,路基壓實整平后,將格柵折回至少三個網格并包裹一根Φ16的鋼筋,把鋼筋掛在預置鋼筋鉤里,再用鋁絲綁扎折雙的格柵,將格柵牢牢固定在臺背上。
雙向土工格柵的攤鋪:按設計要求分層鋪設土工格柵,攤鋪方向是將格柵自臺背沿路線縱向展開,并按設計長度截斷。相鄰兩幅格柵應相互搭接,搭接寬度不小于20cm,并用鋼絲綁扎連為一體。若橋臺與線路斜交,應將格柵靠橋臺一端截成與斜交角相同的角度,保證格柵與線路走向平行。
格柵上層筑土:雙向土工格柵鋪平、拉緊后開始填土,填料要求為無棱角的砂礫土,可用裝載機從格柵邊緣向臺背方向填土,要避免直接輪壓格柵,格柵上層虛填厚度達到25cm后,才可以上壓路機進行碾壓。碾壓按照《公路路基施工技術規范》標準進行。
雙向土工格柵在軟土地基上修筑小鏟子路面時,經常會產生不均勻沉降。通常,在高路堤中,交通對軟土地基的影響很小.同時,數千個堤防加載的雙向土工格柵提高了地基的均勻性和牽引能力,使得交通等級引起的路面變形和不均勻沉降相對較小。它強度高,蠕變小,適用于各種環境土,完全可以滿足高等級公路高擋墻的使用。與傳統雙向土工格柵相比,本發明具有強度高、承載力強、耐腐蝕、耐老化、摩擦系數大、孔眼均勻、施工方便、使用壽命長等特點。
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雙向土工格柵可以均布荷載, 它通過兩個重要機理加固軟土: 直接抗拉應力及固限土的側向位移。它的固限效果來自于格柵表面的摩擦力和荷載作用下格柵的橫向筋產生的被動土壓力。如果把土工格柵直接輔設在軟基上, 再輔以粒料基層, 這樣不但能保證粒料與地基土不相混和而且格柵與粒料間的咬合作用得到了進一步加強, 基層具有抗拉強度, 從而提高了軟土地基的承載能力。
從雙向土工格柵在實際工程應用中, 可以看到它有如下特點:由于雙向土工格柵的網眼作用, 土質顆粒夾擠在網格內形成機械咬合作用, 從而在土體和網格柵間產生有效的應力傳遞, 降低了不均勻沉降。軟弱地基地上鋪設雙向土工格柵, 地基中多余水分可通過網格滲透消散, 同時, 也可阻止不同材料相互摻雜, 保證結構的整體穩定性。雙向土工格柵具有較高的抗拉強度和張拉模量, 能將荷載或應力均勻擴散在較大面積的范圍, 從而減少作用于軟基的荷載壓應力。
對于非均布外力作用, 網孔會產生相應變化, 對非均勻荷載均勻傳遞, 從而減少不均勻沉降。(由于網面的摩阻力產生對土體的拉力, 增強了結構抗剪能力的整體性, 有效地減少了土體的側向位移.由于雙向格柵具有摩擦系數高, 抗拉能力強的特性, 使軟土地基可在較短時間內承受較大荷載,從而大大加快了填土速度, 縮短了工程施工期。使用雙向土工格柵的經濟價值在于: 降低了對填筑材料的要求。當符合設計要求的填筑材料較遠,則就近的砂性填筑材料加輔土工格柵后就能滿足設計要求, 此時就突出了土工格柵的經濟價值; 減少填筑工程量。填筑體中加筋后, 大大提高了填筑體的抗剪強度, 因而可適當將邊坡放陡, 減少填筑工程量; 降低土方填筑碾壓成本。加筋后, 鋪土厚度可增加, 碾壓遍數可減少, 從而降低了碾壓成本。總之, 在有條件的軟土地基上采用雙向土工格柵, 不但有技術上應用的廣泛適應性, 而且它的經濟效益也是非常可觀的, 具有廣闊的應用前景。
在規定的時間內不能發生疲勞破壞。瀝青路面在直接與車輪接觸的下面層受到壓力,在輪載邊緣以外的區域,面層受到拉力作用,由于兩處受力區域所受力性質不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區域的交界處即力的突變處發生破壞,在長期荷載的作用下,發生疲勞開裂。玻纖土工格柵在瀝青面層中,能夠將上述的壓應力與拉應力分散,在兩塊受力區域之間形成緩沖帶,減少了應力突變對瀝青面層的破壞。同時玻璃纖維土工格柵的低延伸率減少了路面的彎沉量,保證了路面不會發生過度變形。(2)耐高溫車轍瀝青混凝土在高溫時具有流,在車輛荷載作用下,受力區域產生凹陷,車輛荷載撤除后,瀝青面層無法完全恢復原狀態,即產生了塑性變形,在車輛反復碾壓的作用下。
塑性變形不斷積累,形成車轍。通過瀝青面層結構分析可知,高溫下的瀝青混凝土在受到荷載的碾壓作用,形成了微量的波形流變,面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土流變的骨架材料,造成瀝青面層流變的累積疊加,這是形成車轍的根本所在。在瀝青面層中使用玻纖土工格柵,其在瀝青面層中起到骨架作用,瀝青砼中集料貫穿于格柵間,形成復合力學嵌鎖體系,限制集料運動,增加了瀝青面層中的橫向約束力,瀝青面層中各部分彼此牽制,防止了瀝青面層的推移,從而起到抵抗車轍的作用。(3)抗低溫縮裂嚴寒時期,瀝青混凝土面層的溫度近于氣溫,瀝青砼遇冷收縮,產生拉應力,在受到荷載反復作用下,拉應力進一步增加,當拉應力超過瀝青砼拉伸強度時,產生裂紋。
在裂紋兩端處,拉應力更加集中,裂紋逐步形成裂縫,造成病害。玻纖土工格柵置于瀝青中,使得瀝青砼的拉伸強度大大提高,足夠抵抗住較大的拉應力而不致發生路面破壞,即使因為局部區域產生微小裂紋,裂紋處的應力集中,經玻纖土工格柵的傳遞而消失,裂紋不會發展成裂縫。(4)延緩反射裂縫裂縫產生的反射有兩種,一種是面層產生裂縫后,裂縫向下反射,破壞下層結構,降低路面結構強度,在雨水時節,水進入裂縫中,在交通荷載(輪胎壓力)的反復抵壓,水在裂縫中產生水壓,水不斷的沖擊瀝青混合料,導致裂縫擴大。另一種是舊面層原有裂縫,路基層或下層路基層產生的裂縫向上反射,新罩路面無法承受因底層移動而產生的剪切力和抗伸應力,導致路面面層裂縫。
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