土工格室是由高强度聚乙烯焊接或组装而成三维蜂窝状结构,荷载作用下不仅可通过与土体上下接触面的摩擦提供侧向约束力来约束土体的侧向变形,而且可与格室内填料共同构成一具有一定抗弯、抗剪和抗压能力的柔性筏板基础,能有效扩散路堤荷载、改善软基应力分布、限制软土的侧向挤出,从而提高软基承载力、减少沉降及不均匀沉降。因此,该土工合成材料已广泛应用于公路、铁路等软基加固工程,成功解决了桥头跳车、软基沉陷、翻浆、塌方等常规方法难以处理的工程问题。目前,对于土工格室加筋体的变形计算较为常用的方法是将其视为置于弹性地基上的有限或无限长梁,而后采用弹性地基梁理论进行解答。置于软基上的土工格室加筋体受路堤荷载、车辆荷载等竖向荷载作用产生挠曲变形时,格室加筋体与其上下表面土体界面间将产生较大的摩阻力,该摩阻力反过来又将影响格室体筋材拉力及竖向变形的大小。而传统弹性地基梁理论由于不计入水平向地基反力的影响而未能考虑筋土界面摩阻效应影响,因此无法反映土工格室加筋体的实际受力变形状态。
土工格室在提速铁路路基加固中的应用原理分析
针对铁路既有线提速对路基带来的影响,根据路基受力原理,分析、介绍了土工格室加固路基的应用原理。
铁路路基作为轨道结构的基础,必须具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好的特性,并能抵抗各种自然因素的影响。既有铁路经过长期运营,其路基面大多不同程度出现翻浆冒泥、下沉外挤及路基排水不良等病害。近年来,放冲蚀土工格室,在全路范围内普遍实施铁路提速,透水保湿土工格室,在既有线提速改造中,作为轨道结构基础的路基,如何满足高速、重载条件下的强度,是必须要面对并应解决的技术课题。土工格室就是近几年发展起来的一种行之有效的整治路基病害、加固提速路基的方法。本文结合浙赣线提速改造工程,土工格室,对土工格室在路基加固中的应用进行分析。路基受力原理基床是铁路路基重要的组成部分,也是路基结构中薄弱的部分之一。基床表层直接承受列车传递的荷载,受动应力影响大,因此路基加固一般就是对基床进行加固。路基动应力路基动应力主要是指在列车运行时通过钢轨、轨枕、道床传到路基表面的动应力幅值和频率。列车提速后,既有线上路基所受动应力的变化决定路基技术条件的提高。在列车荷载作用下,路基动应力的幅值受诸多因素影响,尤其是机车车辆类型、轴重、列车运行速度和线路状态等。
土工格室在我国九十年代取得突破性的发展,在道路基床病害整治和固定松散介质方面的应用比较广泛,随着人们对土工格室特性的进一步了解,发现它具有土工材料无可替代的优势,其发展前景广阔。那么在公路建设中,土工格室在施工前需要做哪些准备工作呢? 一、测量放样及场地清理 1、按施工规范和设计要求施工场地进行测量和放样。 2、对原地面进行清理碾压,基底处理同一般路基填筑施工处理,处理完毕检验合格后再进行路基的分层填筑。 3、当填筑高度达到设计铺设土工格栅、土工格室的高程时,在检验合格的填层面上进行测量放线,按设计要求定出铺设土工格栅、土工格室的位置。 二、材料准备 1、用于路堤边坡加筋补强的土工格栅采用双向土工格栅,土工格栅的幅宽不小于3.0m,抗拉强度不小于30KN/m,延伸率≤10%. 2、用于软基加固采用桩网复合地基的土工格栅采用双向土工格栅,选用高强聚酯纤维、聚酯、聚乙烯等材料用于软基加固,抗拉强度根据计算确定,但一般不小于80KN/m,土工格栅的幅宽≥5.0m,固土土工格室,延伸率≤10% 3、采用排水固结法施工时,土工格栅可采用单向土工格栅,抗拉强度根据计算确定,一般不小于50KN/m.4、土工格栅铺设前对每批产品的性能经国家授权的由资质的产品质量监督检验中心进行检测,检测频率不少于3组,合格后方可铺设。施工质量应符合种国家行业标准《铁路路基土工合成材料应用技术规范》。