土工格室處理鹽漬土路基及軟弱地基的方法

1~2概況

南疆線庫爾勒至喀什段沿線通過天山南麓，塔里木盆地北緣西行，全長約970km,沿線經(jīng)過主要不良地質(zhì)地段總長為514.7km, 占正線總長的53.06%，主要不良地質(zhì)有鹽潰土、濕地、軟弱地基、風(fēng)沙、地震液化等，其中：鹽漬土、濕地、軟弱地基占不良地質(zhì)地段總長的71.2%，長366.5km,共性主要為地下水豐富，埋深0.5?1.5m。

不同點(diǎn)：鹽潰土屬于硫酸鹽、氯鹽，屬中強(qiáng)性鹽，具有腐蝕性遇水膨脹，破壞土的力學(xué)結(jié)構(gòu)；濕地表層土質(zhì)具有有機(jī)物，土質(zhì)有異味；軟弱土一般厚1～5m，褐黃色，土質(zhì)不均勻，夾有多層粉細(xì)砂薄層，軟塑—流塑，ο=30?60 kPa。物理力學(xué)指標(biāo)=ω23.7%?30.9%，Ip=8.4?12.0,Il=0.7?1.0,e=0.754,ψ=3.3?7.6，c=16.6?18.5kPa，固結(jié)快剪：內(nèi)摩擦角ψ=19.9。，凝聚力c=24_2kPa。軟弱層之下為飽和細(xì)砂，為地震液化層，液化層埋深一般為6?8m，地震基本烈度為九度，最大凍結(jié)深度為87cm。

3 鹽漬土地段土工布作隔斷層

3.1 材料比較

在設(shè)計(jì)中首先分析鹽潰土中鹽分傳遞的情況及滲水建材的來源與土工布作經(jīng)濟(jì)比較，做到既經(jīng)濟(jì)又合理，方便施工及養(yǎng)護(hù)。

3.2 技術(shù)指標(biāo)及加固路基的結(jié)構(gòu)設(shè)置

土工布材料為兩層土工織物布中間加一層土工膜，幅寬大于4.0m，每平方米重量不小于6.5N, 膜厚不小于0.27 mm，滲透系數(shù)2. 84X10—2cm/s, 頂破系數(shù)2.02 kN，具有長期對硫酸鹽、氯鹽抗腐蝕性，耐老化性不小于50年，耐凍性在一25 C低溫下產(chǎn)品性能不變。

路堤基底加固如圖1所示。

圖1 土工布作隔斷層示意圖（單位：m)

3.3 鋪設(shè)施工及注意的問題

為保證有良好的排水防滲效果, 首先在地表以上填筑0.3m厚, 含污量小于15%的圓礫土，對填料表面進(jìn)行碾壓, 保證密實(shí)度均勻, 表面平坦。密實(shí)度均勻可避免填方不均勻下沉土工布受拉。然后鋪設(shè)土工布, 其搭接長度不小于0.3m，在地形縱坡不為零的地段, 搭接時(shí)應(yīng)保證高端的土工布?jí)旱投说耐凉げ? 以免水沿搭接處進(jìn)人土工布上層, 保證土工布上層填筑土體干燥。

應(yīng)盡量避免土工布在運(yùn)輸過程中尖銳物的刺掛及人為的破壞, 如有破洞應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)后采用。

3.4 土工布的作用效果

土工布的防滲效果比較理想, 加固后的路基均保持著良好的穩(wěn)定性。土工布以上含水量很低, 均遠(yuǎn)低于圓礫土以下的地層, 路基無松脹, 下沉等不良現(xiàn)象, 證明在滲水土來源困難地下水位高的地段,采用土工布作隔斷層是一種有效可行的方法。

4 土工格室

4.1土工格室加固路堤

土工格室是一種由若干條高分子聚合物片材經(jīng)過焊接而形成的新型土工材料, 打開后可形成立體蜂窩狀結(jié)構(gòu), 在結(jié)構(gòu)中填人充填物后形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)橋, 在軟土軟弱土地區(qū)的工程中使用, 能有效的提高基礎(chǔ)的承載力。1997年我院在南疆線庫爾勒至喀什段的新線建設(shè)中首次使用土工格室加固軟弱土地段的路堤基礎(chǔ), 由于尚在試驗(yàn)階段, 本文只作簡單介紹。

4.2 土工格室的規(guī)格

樹脂應(yīng)用研究所生產(chǎn)的土工格室見圖2和表1。

4.3 土工格室的作用

軟弱基底土在列車荷載作用下, 產(chǎn)生一個(gè)r形的主受力面, 主受力面對兩側(cè)過渡面施加壓力使其被迫向上隆起擠出, 如圖3 。因此地面承載能力的提高可以通過提高滑動(dòng)摩擦阻力或者穩(wěn)定三個(gè)承受面來實(shí)現(xiàn), 土工格室增強(qiáng)路基承載力的作用原理是依靠網(wǎng)格的側(cè)壁與土壤的摩擦力以及網(wǎng)格生產(chǎn)的橫向阻力來提高承載能力, 如圖4。