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土工格室高度對沉降變形的有效作用!

業內人士都知道土工格室的高度是有不同的規格,如10、20、30cm等,在實際工程中采用何種規格將直接與工程的經濟性相關,本文就淺層飽和黃土地基條件下土工格室的高度對路堤豎向位移和坡腳水平位移的影響進行了分析。

可以看出土工格室厚度從10cm改變到20cm時,其水平位移的變化比較明顯;而從20cm改變到30cm的時候水平位移值的改變就不大了。路堤的最終沉降變形受土工格室厚度的影響不大,最大改變值一般只有3mm,相對于20cm左右的總沉降來說,可以不予考慮。由此可見土工格室的厚度對于地基水平位移有一定的影響,而對于總的沉降變形基本沒有太大的影響。

實際施工中,常用的布置位置有兩種:一是在地基表面清表,然后下挖30cm,鋪設20cm的土工格室,上面再鋪設10cm的砂礫層,最后填筑路堤。二是清表后,鋪設10cm的砂礫層,再鋪設20cm的土工格室,然后填筑路堤。當采用第一種布置位置時,坡腳的水平位移減小,最大減小值為2cm左右;而路堤的總沉降變形與采用第二種位置時相差不大??梢园l現兩者趨勢一致,最大相差3-4 cm左右,誤差為16%左右,這與分析時未考慮土體本身的固結有關。

結合土工格室加固淺層飽和黃土地基的有限元分析與現場測試結果,可以得出以下結論:用土工格室加固淺層飽和黃土地基,通過土工格室與填料的摩阻力和格室自身對填料的約束力,形成一個強度和剛度都較高的加筋結構層,影響范圍大約為層厚的50%左右,在此范圍內能有效地約束地基的側向變形。同時,對路基頂面和底面的豎向位移有一定的減小作用,其中頂面的豎向位移減小幅度比底面的大,表現出明顯的網兜效應,并可明顯改善地基表面所受豎向應力。在土工格室加筋層出現較明顯的應力集中,而且路基底面的豎向應力分布比未設置土工格室時均勻,豎向應力最大值減小35%左右,起到了類似筏板基礎的作用。

現場實測結果表明:土工格室加固淺層飽和黃土地基可得到較好的效果。土工格室加固層厚度對路堤總沉降變形影響不大,但對地基水平位移影響較明顯,采用20cm加固厚度時,比較經濟合理。土工格室的兩種布置方式對路堤的豎向位移和水平位移影響較小,建議在實際施工中采用清理地表后,先鋪設10cm砂礫墊層,再鋪設20cm土工格室層,最后填筑路堤的施工方法。
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