西部交通建設(shè)科技項目"黃土地區(qū)公路修筑成套技術(shù)"課題土工布,由陜西、甘肅、寧夏交通廳有關(guān)單位和交通部公路研究所、長安大學(xué)聯(lián)合承擔(dān),根據(jù)黃土地區(qū)高等級公路建設(shè)中亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題,分12個專題進行研究,經(jīng)過近三年的工作,課題研究內(nèi)容基本完成,有效地指導(dǎo)了黃土地區(qū)高等級公路的設(shè)計與施工,取得了良好的經(jīng)濟效益,主要體現(xiàn)在:
根據(jù)黃土特性,首次開展了大規(guī)?,F(xiàn)場浸水入滲試驗研究,結(jié)合室內(nèi)試驗對比,采用數(shù)值仿真分析方法,對黃土的浸水特性進行了研究,給出了黃土浸水時水分遷移特性和增(減)濕時黃土的強度和變形規(guī)律,建立了描述增(減)濕時黃土強度與變形的力學(xué)模型,推導(dǎo)出黃土浸水時水分遷移方程,奠定了正確評價黃土地基強度與變形的理論基礎(chǔ),為黃土地區(qū)公路路基設(shè)計提供了依據(jù)。
根據(jù)上述研究成果,在閻(良)~禹(門口)、黃(陵)~延(安)高速公路濕陷性黃土地基處理中,按照局部消除濕陷性處理思路,采用表層沖壓結(jié)合灰土防水方法進行地基處理,較強夯技術(shù)處理方法降低工程造價45%左右,節(jié)省投資1.2億元。
結(jié)合公路工程特點,進行了黃土地基承載力試驗方法的現(xiàn)場對比試驗,提出了采用螺旋板方法確定黃土地基承載力,建立了相應(yīng)的計算公式及其與平板載荷試驗方法的對應(yīng)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,給出了不同地區(qū)黃土地基承載力的參考值,該種確定地基承載力方法提高了工作效率,解決了現(xiàn)場試驗耗時價高的難題,為施工質(zhì)量跟蹤檢測提供了技術(shù)保證。
應(yīng)用螺旋板測試方法,在祁(縣)~臨(汾)、閻(良)~禹(門口)高速公路現(xiàn)場進行了測試,結(jié)果表明,工作效率提高3~5倍,測試費用降低30%。
在現(xiàn)場病害調(diào)查的基礎(chǔ),劃分了黃土地區(qū)公路路基路面病害類型,對病害機理和各種病害處治方法進行了適應(yīng)性分析。針對軟黃土地基加固,根據(jù)復(fù)合地基理論,提出了低強度樁~柔性筏基處理思路,完善了設(shè)計方法,確定了參數(shù)取值范圍;對于邊坡病害,提出了植物復(fù)合防護方法,給出了相應(yīng)的設(shè)計方法;對于高填路堤不均勻沉降,總結(jié)了高填路堤沉降規(guī)律,推導(dǎo)了沉降計算公式,提出了不均勻沉降控制措施;對于路面病害,提出了路面材料合理配比及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,有效指導(dǎo)了路基路面處治工程的設(shè)計和施工。
在黃土隧道修筑技術(shù)方面,以現(xiàn)場測試和試驗為手段,結(jié)合數(shù)值仿真分析,對黃土隧道圍巖壓力及結(jié)構(gòu)受力進行研究。提出了深埋與淺埋黃土隧道的界定標(biāo)準(zhǔn),推導(dǎo)出了淺埋黃土隧道圍巖壓力計算公式,給出了初期支護與二次襯砌荷載分擔(dān)比例。對現(xiàn)有隧道結(jié)構(gòu)型式進行了優(yōu)化,僅此一項,即可降低工程造價20%。針對黃土地區(qū)隧道圍巖分布特點,解決了黃土與泥巖交界處飽和黃土圍巖施工技術(shù)難題,在總結(jié)現(xiàn)有隧道病害處治經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,提出了公路黃土隧道病害處治技術(shù)措施,有效地指導(dǎo)了施工。
在黃土隧道修筑技術(shù)方面土工布,以現(xiàn)場測試和試驗為手段,結(jié)合數(shù)值仿真分析,對黃土隧道圍巖壓力及結(jié)構(gòu)受力進行研究。提出了深埋與淺埋黃土隧道的界定標(biāo)準(zhǔn),推導(dǎo)出了淺埋黃土隧道圍巖壓力計算公式,給出了初期支護與二次襯砌荷載分擔(dān)比例。對現(xiàn)有隧道結(jié)構(gòu)型式進行了優(yōu)化,僅此一項,即可降低工程造價20%。針對黃土地區(qū)隧道圍巖分布特點,解決了黃土與泥巖交界處飽和黃土圍巖施工技術(shù)難題,在總結(jié)現(xiàn)有隧道病害處治經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,提出了公路黃土隧道病害處治技術(shù)措施,有效地指導(dǎo)了施工。
建造土工格室有高強度的熱塑性片材構(gòu)成