土工格柵加筋碎石墊層軟基加固機(jī)理
土工格柵加筋碎石墊層之所以具有很好的軟土地基加固效果，主要是發(fā)揮了“土工合成材料－土”之間的協(xié)同作用，由土工材料和土形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)各方面荷載。
具體如下。
1) 土工合成材料和土、墊層之間的共同作用。土工合成材料由兩部分組成，上部分為土，下部分為墊層，其通過加強(qiáng)截面摩擦力實(shí)現(xiàn)作用，上部荷載傳遞到土工合成材料后，土工合成材料將其均勻傳遞到下部，讓下部結(jié)構(gòu)一起承擔(dān)荷載，進(jìn)而提高地基整體承載能力。因?yàn)橥凉ず铣刹牧峡梢詳U(kuò)散應(yīng)力，所以其應(yīng)用可以有效避免路基不均勻沉降問題的發(fā)生，還可以緩解和約束路基側(cè)向變形，進(jìn)而達(dá)到維護(hù)路基穩(wěn)定性的目的。
2) 墊層與樁的共同作用。樁插入墊層，引發(fā)墊層變形，促使樁和墊層共同承擔(dān)荷載，在這個過程中，墊層與土工合成材料之間結(jié)合形成復(fù)合墊層，該復(fù)合墊層具有加快排水、加快地基固結(jié)速度的作用。
3) 樁與樁間土、土工合成材料之間的共同作用。在特定樁長范圍內(nèi)，樁側(cè)土?xí)a(chǎn)生正、負(fù)摩阻力，共同承擔(dān)路基上部荷載。將土工格柵包裹在碎石樁外面，碎石在土工格柵的張拉作用下就會緊緊形成一個整體，約束樁體，避免其發(fā)生側(cè)向變形的同時防止碎石樁鼓脹破壞，達(dá)到提高碎石樁承載能力的目的。在運(yùn)用碎石樁加固地基時，從某種角度來說對樁間土起始靜水壓力的產(chǎn)生形成了一定的抑制作用，有助于提高路基整體穩(wěn)定性。
另外，施工實(shí)踐證明，公路軟基工程施工中應(yīng)用土工格柵加筋碎石墊層具有以下規(guī)律。
1) 控制素墊層厚度處于合理范圍對于減小基礎(chǔ)沉降具有一定的優(yōu)勢。
2) 墊層加筋不僅可以提高墊層整體剛度，而且能避免墊層發(fā)生壓縮變形。
3) 土工格柵加筋碎石墊層的穩(wěn)定效果隨著土工格柵層數(shù)的增加而增加。
4) 松散狀態(tài)的碎石墊層在土工格柵的作用下會形成一個整體，其具有較強(qiáng)的抗彎能力，同時土工格柵兩側(cè)具有較大的剪應(yīng)力和摩擦力，可以對土體側(cè)向變形進(jìn)行約束，進(jìn)一步提高地基承載能力，防止地基沉降問題。一般來說，加荷初期格柵就已經(jīng)開始發(fā)揮作用，但是如果荷載程度較小，土工格柵對于地基的加固效果不明顯，隨著荷載的增加，加筋墊層和土層之間的性質(zhì)差異越來越大，所以具備了較素墊層更高的穩(wěn)定性，土工格柵對于地基的加固作用也得以充分體現(xiàn)。
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