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鋼塑土工格柵的設計應用:當鋼塑土工格柵應用于軟基處理時,在依據地質狀況確定加鋪格柵的位置和層數的同時,還應根據路基填土高度確定土工格柵的設計強度。當填土高度大于4m時,土工格柵滿足行業標準的要求即可,縱橫向極限拉力應不小于20kN/m當填土高度在3-4m之間時,土工格柵縱橫向極限拉力不小于40kN/m當填土高度小于3m時,土工格柵縱橫向極限拉力不小于50 kN/m,伸長率小于4%,建議采用GSZ60-60型土工格柵當土工格柵用于路基填挖結合部時應采用雙向不低于40kN/m的土工格柵,采用GSZ60-60型土工格柵當用于舊路加寬新舊路結合部位時,借鑒沈大高速公路擴建使用格柵的方法:凡填高大于3米的路基,在距路基封頂20㎝處加鋪鋼塑復合格柵,采用縱向(垂直路線方向)極限拉力大于或等于60kN/m,橫向(平行路線方向)極限拉力大于或等于20kN/m的鋼塑復合格柵,伸長率≤4%。
土工格柵是一種用于路面增強、老路補強,加固路基及軟土基的優良土工合成材料。玻纖土工格柵高強無堿玻璃纖維通過國際先進的經編工藝制成網狀基材,經表面涂覆處理而制成的半剛性制品。具有經、緯雙向很高的抗拉強度和較低的延伸率,并具有耐高溫、耐低寒、抗老化、耐腐蝕等優良性能,廣泛應用于瀝青路面、水泥路面及路基的增強和鐵路路基、堤壩護坡、機場跑道、防沙治沙等工程項目。 玻纖土工格柵是以玻璃纖維為材質,采用一定的編織工藝制成的網狀結構材料,為保護玻璃纖維、提高整體使用性能,經過特殊的涂復處理工藝而成的土工復合材料。玻璃纖維的主要成份是:氧化硅、是無機材料,其理化性能極具穩定,并具有強度大、模量高,很高的耐磨性和優異的對寒性,無長期蠕變;熱穩定性好;網狀結構使集料嵌鎖和限制;提高瀝青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性瀝青使其具有兩重的復合性能,極大地提高了土工格柵的耐磨性及剪切性能。在傳統的養護理念中,瀝青混凝土路面在15年的設計壽命內至少需要進行1次大修、2次中修及各類表面處治。張紅春博士提出的道路路基路面不大修的養護理念是基于道路養護技術日新月異的發展、性養護的普及應用以及無損檢測技術的進步,而提出的全新養護概念。在該理念的指導下,未來道路路基路面有望實現在設計壽命內(甚至更長時間)不大修,并減少中修次數。概括起來,道路路基路面不大修的核心理念為:性養護、深層病害檢測、深層病害處治。在傳統的養護理念中,大中修必不可少,是為了恢復道路設計技術指標而必須進行的養護作業;但隨著我國道路總里程的不斷增加,養護規模越來越大,傳統的道路大中修養護模式的弊端越發凸顯。傳統養護模式的弊端據交通運輸部發布的《2016年交通運輸行業發展統計公報》顯示,2016年我國公路里程達到469.63萬km,其中高速公路里程13.1萬km,截至2016年年末,公路養護里程達到459.00萬km,占總里程的97.7%。數據表明,我國公路已經進入了大規模養護時代。在目前已建成和計劃修建公路的施工工藝中,95%以上為半剛性基層瀝青路面,這種道路路面結構在建設成本、承載等方面具有優勢,但易發生裂縫、松散、唧漿、脫空、沉陷、路基強度不足、路基滑移等深層病害。道路深層病害的處治并不容易,傳統的養護方案一般為:在深層病害的初期不進行處理,任其發展;當發展到一定程度進行罩面或者加鋪;等深層病害嚴重到影響交通時,再進行開挖處治,即傳統的大中修養護施工,其帶來的弊端如下。成本高我國每年至少有10%的道路陸續進行大修,且往往需要開挖處理,費用高昂。目前,我國普通道路養護資金普遍匱乏,高速公路略好,但也不容樂觀,加上大部分高速公路的盈利能力并不強,大修費存在嚴重的不足,尤其隨著高速公路路網的逐年擴大,養護經費不足的情況愈發嚴重。浪費嚴重我國每年至少有15%的道路陸續進行中修,通常會采用罩面或者加鋪處理,這類工藝只能解決路表的病害,而深層病害依然存在。因此,加鋪層的壽命往往達不到預期,要反復罩面或加鋪,造成極大的浪費。影響交通大中修都需要對路面進行開挖施工,工期少則數周、多則數月,對交通影響大,是造成目前道路擁堵和交通事故的重要因素。影響環加鋪、開挖施工污染高,還會產生大量廢料,帶來環保問題。我國每年大約有100多萬km的道路要進行大中修,施工中產生揚塵,生產和使用各類施工材料會排放大量的污染物。由此可見,目前的公路養護技術缺乏可持續性,亟需改變和創新。
土工格柵(geogrid)是一種主要的土工合成材料,與其他土工合成材料相比,它具有獨特的性能與功效。常用作加筋土結構的筋材或復合材料的筋材等。土工格柵分為塑料土工格柵、鋼塑土工格柵、玻璃纖維土工格柵和聚酯經編滌綸土工格柵四大類。格柵是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經熱塑或模壓而成的二維網格狀或具有一定高度的三維立體網格屏柵,當作為土木工程使用時,稱為土工格柵。技術優勢磨擦不易產生靜電。在煤礦井下的環境里,塑料網表面電阻平均值均在1×109Ω以下。阻燃性能良好。可分別到煤炭行業標準MT141-2005、MT113-1995規定的阻燃性能。便于洗煤。塑料網的密度在0.92左右,小于水的密度,在洗煤過程中,破碎的網片漂浮在水面,易于被沖洗掉。防腐蝕能力強,抗老化。便于施工和運輸。塑料網相對比較柔軟,在施工中不宜劃傷工人,而且具有容易卷曲打捆,礦用格柵剪裁和比重輕的優點,因而便于井下運輸、攜帶和施工。縱橫方向均有較強的承載能力。由于這種塑料網是雙向拉伸而非編織的,所以網孔蠕變量小,而且網孔尺寸均勻,能有效防止碎煤塊的掉落,保護井下工人的和礦井下工人的和礦車運行的。
道路劃分為快速路、主干路、次干路、支路。快速路、主干路為高級路面,水泥混凝土為30y,瀝青混凝土、瀝青碎石、天然石材為15y;次干路、支路為次高級路面,瀝青貫入式碎(礫)石為10y,瀝青表面處置為8y。柔性路面:荷載作用下產生彎沉變形較大、抗彎強度小,在反復荷載作用下產生累積變形,它的破壞取決于極限垂直應變和彎拉應變。代表為瀝青路面。剛性路面:行車荷載作用下產生板體作用,抗彎拉強度大,彎沉變形很小,呈現出較大的剛性,它的破壞取決于極限彎拉強度。代表為水泥混凝土路面。城鎮瀝青路面道路結構由路基、基層和面層組成。路基可分為土方路基、石方路基、特殊土路基。路基斷面形式有:路堤(填)、路塹(挖)、半填半挖。高液限黏土、高液限粉土及含有機質細粒土,不適于做路基填料,必須采用時應摻加石灰或水泥等結合料進行改善。巖石或填石路基頂面應鋪設整平層。采用未篩分的碎石和石屑或低劑量的水泥穩定粒料,一般為100-150mm。路基的性能主要指標:1、整體穩定性;2、變形量控制。水泥穩定土路面結構的組成包括:路基、墊層、基層、面層。填土路基施工要點:1、排除原地面積水,清楚樹根、雜草、淤泥等。應妥善處理墳坑、井穴、樹根坑的坑槽,分層填實至原地面高【清表】;2、填方路段事先找平,當地面坡度陡于1:5時,需修成臺階狀,每層臺階高不宜超過300mm,寬度不應小于1m;3、根據測量中心線樁和下坡腳樁,分層填土、壓實;4、碾壓前檢查鋪筑層厚度和寬度,合格后即可碾壓,碾壓"先輕后重",后碾壓應采用不小于12t級的壓路機;5、填方高度內的管涵頂面填土500mm后方可用壓路機碾壓;6、路基填方高度按設計標高增加預沉量值。填土至后一層時,應按設計斷面、高程控制填土厚度并及時碾壓修整挖土路基施工要點:1、路基施工前,應將現況地面積水排除、疏干,將樹根坑、糞坑等部位進行技術處理【清表】;2、根據測量中線和邊樁開挖;3、挖土時應自上而下分層開挖,嚴禁掏洞開挖。機械開挖時,必須避開建構筑物、管線,在距離管道邊1m范圍應采用人工開挖;在距直埋線纜2m范圍內必須采用人工開挖。挖方段不得超挖,應留有碾壓到設計標高的壓實量;4、壓路機不小于12t級,碾壓應從道路兩邊向路中心進行,直至表面無明顯輪跡為止;5、碾壓時,應視土的干濕程度采取灑水、換土、晾曬等措施;6、過街雨水支管溝槽及檢查井周圍應用石灰土或石灰粉煤灰砂礫填實。石方路基施工要點:1、修筑填石路基應進行地表清理,先碼砌邊部,然后逐層水平填筑石料,確保邊坡穩定;2、先修筑試驗段,以確定松鋪厚度、壓實機具組合、壓實遍數及沉降差等施工參數;3、填石路堤宜選用12t以上的振動壓路機、25t以上的輪胎壓路機或2.5t級以上的夯壓機(夯錘)壓實;4、路基范圍內的管線、建構筑物四周的溝槽宜回填土料。
鋼塑土工格柵施工方法:
1、鋼塑土工格柵的鋪設面應較為平整,鋪設層經驗收合格后,為防縱向歪斜現象,先按幅寬在鋪設層劃出白線或掛線,即可開始鋪設,然后用U型釘固定格柵的端部(每米寬用釘4根,均勻距離固定)。
2、固定好格柵端部后,用鋪設機或人工方法將格柵緩緩向前拉鋪,每鋪10米長進行人工調直一次,直至一卷格柵鋪完,再鋪下一卷,操作同前。
3、接鋪:以卷長為單位作為鋪設的段長,應鋪格柵的段長內鋪滿以后,再整體檢查一次鋪設質量,然后接著鋪設下一段。
下一段鋪設時,格柵與格柵以重疊一個網格凈距為搭接長度,并用綁線固定后繼續向前進方向鋪第二段。依此類推,操作要求同前。
鋼塑土工格柵技術參數
高強鋼塑單向(縱)土工格柵
項目 TGDG30 TGDG50 TGDG80 TGDG100 TGDG120 TGDG150
縱向極限抗拉力?
KN/m≥ 30 50 80 100 120 150
縱向極限延伸率?%≤ 3 3 3 3 3 3
伸長率在1%時的抗力
KN/m≥ 23 38 63 81 98 125高強鋼塑雙向(縱橫)土工格柵
項?目 TGSG30-30 TGSG45-45 TGSG60-60 TGSG80-80 TGSG100-100 TGSG120-120
雙向極限抗拉力
?KN/m≥ 30 45 60 80 100 120
雙向極限延伸率?%≤ 3 3 3 3 3 3
伸長率在1%時的抗力KN/m≥ 23 36 48 63 81 98后填筑橋梁兩端路堤沉降由地基、路基、路面三部分壓縮變形組成。其中,地基的壓縮變形由路基路面的恒載和車輛荷載引起,填料的壓縮、固結、次固結引起路基路面結構層因行車作用而被壓縮。對于面層,若搭板上和橋面上的面層結構和厚度相同,則不會產生沉降差,因此搭板上和橋面上應采用相同的面層結構和厚度。車輛荷載的作用的影響深度一般2m左右,因此一般搭板下的加強層不超過2m。但實踐證明,由于填料自身固結和施工要求不嚴,若不對整個臺背填方作加固處理,則不能徹底解決橋頭跳車問題,國內一些成功解決橋頭跳車的實例也證明需對整個臺背填方作加固處理。因此,對整個臺背填筑從地基開始應采取適當的加固措施,采用砂性土、砂礫、碎石土填筑,必要時用石灰或水泥進行穩定處理,也可采用半剛性材料填筑,以此減少路基工后沉降,同時相應提高壓實度要求。土工合成材料加固臺背路基可以有效地控制填土荷載作用F的變形和自然沉降,尤其是不均勻沉降。這是由于土工合成材料可以增強土體本身顆粒間以及土顆粒與土工合成材料接觸面問的磨擦咬合作用,使土體部分應力得到擴散和轉移,從而使土體的垂直應力和水平拉應力明顯降低,士體剪應力明顯提高,土體承載能力和抗變形能力、抗裂能力因此而得到明顯的提高。鋼板樁圍堰施工圖解及經典實例。但地基為軟基時,應先預以加固處理。臺背回填的壓實質量是影響臺背路基沉降與跳車的一個重要因素,臺背回填因位于臺背這個特殊位置成為碾壓的一個薄弱部位,壓路機難以碾壓,且機械振動力太大時,對臺墻有影響。因此,臺背回填處的壓實宜選用小型壓實機具,分層壓實厚度宜薄,一般應在10~15era范圍內。在材料選擇上,應選用易于壓實的材料。實踐證明,在達到同~雎實標準的條件下,臺背回填處粘性土的壓實功要比砂礫料或二灰碎石的壓實功多一倍以上。要臺背回填粘性土壓實度達到95%以上,使用小型壓實機具是相當困難的。在路橋過渡段,若單純依靠橋頭搭板,由于路基壓實度沒有得到保證,路基下沉,將造成搭板下地基的非均勻甚至脫空,而這對搭板的受力是極為不利的,因此,配合設置橋頭搭板,對路基的壓實必須進行有效的控制。在壓實時,距路基頂面lm左右范圍內用振動式壓路機,或其它小型壓實機械,每層填筑厚度視壓路機械的振壓作用深度而定,按分層填筑、分層碾壓、分層檢測法施工。為了使壓路機盡量靠近構造物,可將路基縱向填筑成1O~15。的斜坡,使與構造物(如翼墻)成鈍角,以便壓路機碾輪盡量接近。此角度不宜過大,便于碾壓機械作業穩定。該段坡長不小于5m。
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