新大洲土工格栅
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土工格栅加筋土陡边坡路堤试验工点工程概述

澳门太阳集团2007网站:admin  发布时间:2016-08-09  点击:1542

返包式土工格栅加筋土陡边坡路堤的试验工点位于赣龙铁路GDK141 +712?GDK+800段,试验段长88m地处福建省长汀县火车站附近。地形为丘间谷 地,丘坡较陡,自然坡度25°?30°,植被较发育,谷地呈狭长形,辟为水田。赣龙铁 路以路基形式通过该地段,线路右侧靠山,左侧临河,路基边坡受季节性洪水影响, 设计洪水位为314. 7m设防水位为315. 2m该段路基设计标高约为325. 01? 324. 24,线路中心地面标高312. 46?314. 15

工点范围内地层岩性为表层粉质黏土,褐黄色、硬塑,厚1?2m地基承载力 cj0 = 150?200kPa;下伏变质砂岩夹板岩,全风化层厚0?2ma<) = 250kPa谷地地 下水为孔隙潜水,水位埋深约2. Om

路堤左侧边坡填高超过12m部分地段达到13. lm坡脚侵人河道,路基需收 坡,避免侵占河道,确保路基的稳定。设计采用工程措施如下:

1)                               线路右侧边坡坡率为1 ?? 1. 5,坡面采用截水骨架护坡防护。

2) GDK141+H2?GDK141+800左侧边坡下部浸水,在设防水位标高以下 设重力式浸水挡墙,胸背坡坡率为1 : 0. 25墙高3?6. 5m墙顶设3. Om宽平台。 挡墙采用M10水泥砂浆砌片石砌筑,墙后回填砂烁石土,填料内设EG90R土工格 栅加筋,指标见表11.1

3)       墙顶以上采用返包式土工格栅加筋土陆边坡路堤,堤高9xn边坡坡率采用

0 0. 75,填料为C组黏性土填料。加筋i边坡采用竖向间距为0. 9m的单向土工 格栅(主拉筋)碎石土返包体砌筑,土工格栅拉筋长10m回折长不小于1. 5m(不含 返包体?,在坡面处两层主拉筋之间设EG3030双向土工格栅(构造拉筋),竖向间 距为0. 3m构造拉筋采用幅宽4. Om的土工格栅,垂直线路方向长2. 5m,回折长 不小于1. Om(不含返包体)。

4)                             墙顶土层交界处设0.      15m厚的中粗砂垫层。

5)       GDK141+712?GDK141+750左侧加筋土坡面采用喷播植草防护,在 GDK141+750?+800采用返包体内碎石土拌草籽植草防护,如图11.1所示。


11.1 土工格栅性能指标

序号

名称

单向拉伸高密度 聚乙烯土工格栅

双向拉伸聚丙烯土工格栅

1

型号

EG90R

EG3Q30

2

单位面积质量

628g/m2

381g/m2

3

宽度

1.01m

03m

 

极限抗拉强度

 

纵向

31kN/m

4

m

横向

33kN/m

 

伸长率

10%

纵向

13%

5

横向

12%

C

2%伸长率时抗拉强度

28. 7kN/m

纵向

13kN/m

0

横向

14kN/m

7

5%伸长率时抗拉强度

 

纵向

23kN/m

#

uo* tiKuy/ zn

横向

24kN/m

 

11.1 土工格栅加筋土陡边坡路堤现场照片


 

11.2测试方案的确定

根据陡坡的结构和受力特点,选取了 GDK141 + 742为观测断面、GDK141 + 765为辅助断面,对加筋土陡坡中重力式挡墙侧向土压力、陡坡土中垂直土压力、 拉筋受力状态以及陡坡坡面水平变形进行了原位测试。测断面布置如图11. 2

11. 3所示的原位观测元件。


 



 

11. 3 GDK141+765测试断面测点布置图(单位:m)


1)         为分析加筋土陡坡内部土体垂直应力大小及其沿横断面方向的分布情况, 对加筋土陡坡内部土体垂直应力进行了测试。测点沿观测断面横断面方向布置, 分别在距路肩面3. 3m5. 0m7.0m9. 6m标高,在路基中心、碴肩下、路肩下及近 边坡处埋设共计28个钢弦式土压力盒。

2)         为分析加筋土陡坡中重力式挡墙侧向水平土压力大小及土压力沿墙高分布 的情况,对重力式挡土墙后侧向土压力进行了测试。土压力采用钢弦式土压力盒来 量测,共布置8个土压力盒。在测断面GDK141742GDK141+765挡土墙墙背 后距路肩面9. 5m10. 5mll. 5m13. Om分别在挡土墙后布置4个测点。

3)         为分析加筋土陡坡拉筋最大应变及应变沿拉筋分布情况,对拉筋应变状态 进行了观测。拉筋应变采用柔性传感器及相应的观测仪器进行观测,通过位移传 感器测试拉筋受力后的变形值。分别在距路肩面3. Om5. 7m8. 4m11. lm位 置,沿主拉筋纵向共计布置55个测点。

4)                                                            为分析加筋土陡坡坡面变形情况,在距路肩面0.         6m2. 0m4. Om6. Om9. Om坡面及挡墙顶部埋设位移边桩,共计14个点进行测试。

ECB防水卷材
ECB防水卷材

11.3测试结果数据分析

11.3.1垂直土压力特征

(1)地基基底垂直土压力测试结果

基底垂直土压力盒埋设在GDK141 + 765测试断面,在同一断面原地面下 0. 5m深的位置按不同间距埋设四个测试土压力盒。该层压力盒距重力式挡墙墙 顶平台标高3. 2m距路堤顶路肩标髙12. 2m

地基基底垂直土压力测试结果如表11. 2所示。

11.2地基基底垂直土压力测试结果(MPa)

 

断面:GDK141+765

元件埋设标髙:311.41m

元件编号

H =315. 41m

H=S23.81m

21

0. 043

0. 084

22

0.061

0. 146

23

0. 125

0. 249

24

0.013

0. 036

平均值

0. 605

0.1288

 

(2)路堤土中垂直压力测试结果

GDK141+742GDK141+765两个断面分别埋设四层垂直压力盒,共24 个压力盒。

土中垂直压力盒测试结果如表11. 3所示。


11. 3坡脚下垂直土压力测试结果(MPa)

 

断面:GDK141 742

元件埋设标高:314. 77m

元件编号

H=315. 67m

H =324. 07m

5

0. 020

0.067

6

0.014

0. 081

计算值

0.0185

0. 0463

 

断面:GDK141 + 765

元件埋设标髙:314.51m

元件编号

H =315. 41m

H =323. 81m

25

0. 029

0. 052

26

0. 30

0.133

计算值

0. 0185

0. 0463

 

1)      坡脚下垂直土压力测试结果表明,实测垂直压力较压力盒垂直面上土柱的 计算压力大,这说明上部填土荷载由于扩散的作用,对土柱压力有影响。

2)     同一层上的压力,除个别测点外,靠边坡坡面的土压力测点的实测压力明 显较路堤中部的测点实测压力小,这是由于坡面处测点垂直面上的土柱小于路堤 中部测点的土柱所产生。而由于垂直应力扩散的原因,这些测点的压力实测结果 又比垂直面上土柱的计算压力大。

3)                                                                                    路堤中部测点的实测垂直土压力结果见图11.  4及表11. 4,路堤内实测垂

 

土压力/kPa                                                           土压力/kPa

路堤土体垂直压力测试结杲                                      路堤土体垂直座力测试结果

11. 4路堤中部垂直土压力测试结果


直土压力的规律基本符合7h理论计算值,实测结果大于计算结果的原因可能是由 于土压力盒埋设初期,重型压路机和运输汽车碾压造成压力盒初始应力偏大的

结果。

11. 4路堤中部垂直土压力测试结果(MPa)

 

断面:GDK141+742

填土标髙:

324. 07m

元件埋设标高

埋深

/m

元件编号

实测压力 /MPa

平均值

/MPa

计算值

/MPa

 

 

14

0.076

 

 

321.37

2. 7

15

0. 077

0. 089

0. 050

 

 

16

0.115

 

 

 

 

11

0. 091

 

 

319. 67

4.4

12

0. 066

0. 094

0. 081

 

 

13

0.124

 

 

 

 

8

0.138

 

f\ 1 1 (>

 

 

9

0. 162

 

V. llo

 

断面GI

)K141 + 765

填土标高:

323. 81m

 

321. 37

2.7

34

0. 074

0. 067

0. 050

35

0.059

36

0.069

319. 67

4.4

31

0. 102

0. 089

0. 081

32

0. 084

33

0. 081

317. 67

6.4

28

0. 152

0. 140

0. 118

29

0. 128

 

11.3.2墙背侧向土压力特征

侧压力盒埋设在GDK141+742GDKMl+765两个断面重力式挡墙墙背, 共计8个测试元件,下部间距1. 5m,上部间距1. Om

墙背侧压力测试结果如表11. 5和图11. 5所示。

1)        侧压力测试结果基本反映了重力式挡墙墙背受力的实际情况,当填土标高 达重力式挡墙墙顶时侧压力较小,上部路堤填土过程中,重力式挡墙墙背侧压力有 所增加,说明路堤填土对重力式挡墙侧压力有影响。

2)      侧压力沿墙高的分布如图所示,实测压力曲线大致呈抛物线分布,最大压力 在墙体的中下部,最下层的压力盒由于是埋设在原层地面以下,是挖坑埋人,上部填


土产生的压力作用难以形成侧压力,因此此处实测压力较小。若按中上部实测曲线 推断下部受力,如图中虚线部分,则侧压力沿墙高大致呈三角形分布。

11. 5墙背侧压力测试结果(MPa)

断面:GDK141 + 742

元件编号

H=315. 67m

H =324. 07m

4

0. 004

0. 006

3

0.016

0.019

2

0.010

0.025

1

0.014

0.018

 

断面:GDK141 765

元件埋设标高:311.41m

元件编号

H =315. 41m

H =323. 81m

20

0. 004

0. 007

19

0. 003

0.012

18

0. 003

0. 018

17

0. 008

0. 007

 


 

土压力/kPa

11. 5重力式挡墙墙背侧压力测试结果

13.3.3      土工格栅拉筋变形特征

(1)重力式挡墙范围内填土中土工格栅变形 变形传感器埋设在重力式挡墙后底部的单向拉伸土工格栅上,GDKUl+742



断面按不同间距埋设6个元件,GDKW1+765断面按不同间距埋设3个元件。 土中土工格栅变形的测试结果如图11. 6(a)、(b)所示。

GDK141+742断面 元件埋设标高313.57

—1 -m~2

3

—m~5 ? 6


 


GDK141+765断面 元件埋设标高313,31

 
文本框: 十.asfN^CI^sorN文本框: -文本框: -mil 叹 meoofN文本框: -Ewrsl 掛 sofN -文本框: -mo(N^u^eoo(N -ma^u^eootN -文本框: -moe 叫 ol^sofN文本框: L—? m?(NROI 掛 eoofN 9 7 5 3 1 1 3 oo.o.o.o.-0.-O--O EE/舊 文本框: I M36I e I 一 g?胩iz: 文本框: f . slwn紫,

 

 

 

 

 



11. 6 土中土工格栅变形的测试结果

元件埋设初期,格栅产生拉伸变形,其最大变形量仅为0. 5mm左右,随着时 间的变化以及格栅上部填土的增加,实测的格栅变形量逐渐减小,从结构特点分 析,实测结果可能是元件埋设时填土碾压过程中使格栅产生碾压变形,而后期格栅 受力基本稳定,传感器的受力逐渐消散的缘故,因此说明该位置的土工格栅未产生 大的受力变形。

(2)路堤内单向土工格栅拉筋变形测试结果

变形传感器埋设在路堤内的单向拉伸土工格栅上,GDK141+742断面埋设三

层,共23个元件,GDK141+765断面埋设三层,共16个元件。

土中土工格栅变形的测试结果如图所示。

  1. GDK141 + 742断面埋设三层,元件埋设标高分别为316.27318. 97321.71,总的来看,实测格栅的变形量很小,表明在此应力状态下,土工格栅受力处 于为零附近,因此实测数值出现有正负值现象。

  2. 土工格栅变形沿长度的分布情况如图11. 7(a)、(b)所示,变形出现较多的 负值,表明边坡处于稳定状态,未达到极限平衡状态,应力很小。


GDK141+742断面土工格栅变形测试图

(a)


 


 

GDK141+765断面土工格栅变形测试图 (b)

11. 7

土工格栅变形沿长度的分布

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