近几年,应用土工合成材料加强基床有一些新的进展。日本应用土工格室设置在基床表层或道床的底部。针对土工格室试样(不是基床复合层)所作的室内试验显示,经列车荷重作用200万次后的累积下沉量只有1mm,试样的变形模量达120MPa。德国采用土工格栅铺设在砂砾垫层底面,亦即路基表面,称之为强化路基保护层或垫层。试验室模型试验结果表明,经500万次重复荷载后,格栅垫层的Ev2(德国铁路用于表征基床变形模量的参数)可达33.1MPa,比无格栅情况提高70%。我国上海铁路局在整治淮南膨胀土基床病害时,采用土工格室作过一处现场试验。文献介绍了使用土工格室垫层和土工格栅垫层减少软弱地基变形的试验成果,对土工合成材料加固软弱基床的研究具有较大的参考价值。但是,对于各种土工合成材料应用于基床时所构成的复合结构的强度、变形特性、耐久性以及使用效果缺乏细致的研究。为此选择了两种具代表性的土工合成材料:土工网和土工格室,采取不同的布置方式或不同的高度,通过室内大比例静态模型试验,对加固基床的效果进行了比较分析。
土工格室应用于桥台背后填筑施工操作要点
(1)整平下承层。机械整平人工配合,土工格室指标,专人指挥,以免出错。
(2)钻眼锚固施工。依据图纸,计算各层的设计高度、长度、宽度,测出土工格室首层高度(以下各层同首层)并进行钻眼放样。钻机选用BTGJD2型冲击旋转钻机,施工时利用冲击器的冲击力将钻头打入台背,形成深约100cm的孔眼,然后用<20钢筋插入孔眼中,土工格室,安好卡子,对好插销,进行锚固。每个插销可设2个孔,2个孔眼必须对称,便于锚固。
(3)张拉土工格室且设立锚固钢筋。张拉前应插入锚固钢筋,并用锚固钢筋锁紧固定土工格室,使其铺开。连接土工格室四周采用钢钎或锚固钢筋,与桥台和侧墙连接处采用膨胀螺栓连接;然后调整使插销对眼,与张拉可同时进行。
(4)对接插销。纵横向相临土工格室板块采用合页式插销整体连接,其连接件为专利产品。
(5)摊铺各层土工格室完毕后应当在其孔眼内填塞砂、石料,以达到锁定及加筋补强作用。首先对铺筑地面进行平整,并形成纵横向坡度。填筑时,每层必须分层填筑,每层需铺厚度不大于30cm,但不宜小于20cm。与路基填料结合处应挖土质台阶,不能用大型压路机碾压,应采用小型手推振动夯、手推振动压路机或重型蛙式打夯机,以确保台背填料的压实度,锥坡内填料压实度不小于90%,路面底基层以下2m不小于95%。
(6)土工格室的纵向铺设上长下短,可采用缓于或等于1∶1的坡度自上而下逐层缩短纵向铺设长度,下一层的铺设长度应小于纵向铺设长度Lmin。