畢 鑫 洋

(沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110168)

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土工袋地基處理加固技術(shù)發(fā)展前景

畢 鑫 洋

(沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110168)

介紹了土工袋地基處理加固技術(shù)的發(fā)展歷程，基于土工袋張力特性，分析了土工袋地基處理加固技術(shù)的施工優(yōu)勢，指出該技術(shù)具有提高承載力、隔震減震、防止凍脹等地基加固性質(zhì)，發(fā)展前景十分廣闊。

土工袋，地基處理，承載力，隔震減震

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，地基處理技術(shù)要求日益提高。土工袋地基處理加固技術(shù)具有工期短、承載力高、造價低的特點(diǎn)，同時滿足巖土工程規(guī)范，有效提升地基土承載力及穩(wěn)定性。為了保障軟弱地基土的有效處理，對土工袋加固地基技術(shù)研究十分必要。

1 土工袋地基處理加固技術(shù)的發(fā)展

土工袋地基處理加固技術(shù)最早被人類應(yīng)用于防洪搶險或一些臨時性的擋土建筑物，極少用于地基加固或永久性的建筑物中，人們通過不斷的認(rèn)知和努力發(fā)現(xiàn)了它在加固地基處理的巨大潛力，這代表了國家綜合實(shí)力，是建筑業(yè)發(fā)展的重要?dú)v程。路基路面、軟弱地基土等多采用土工袋加固地基處理技術(shù)。

2 土工袋地基處理加固技術(shù)的施工優(yōu)勢

2.1 低成本、易施工

土工袋地基處理加固技術(shù)就地取材，通過將土工袋填裝軟弱地基土合理節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用。相比其他地基處理技術(shù)成本大大降低。其質(zhì)量輕，無需特種設(shè)備，施工簡單，有時僅憑人力即可完成施工。

2.2 綠色施工

土工袋地基處理加固技術(shù)無噪聲污染，降低施工對周圍環(huán)境影響。土工袋本身不添加任何化學(xué)藥劑，對地基及周圍土體不會造成污染。

3 應(yīng)用前景

3.1 提高地基承載力

通過土工袋不同的堆疊擺放形式，將原有土體破壞面修正，上部應(yīng)力在土工袋基礎(chǔ)中以約為45°的角度向下傳遞，提高了地基基礎(chǔ)的承載能力，根據(jù)實(shí)際情況可提升5倍～10倍。近年來一種利用拱形良好受力形式而研究出的堆疊擺放形式效果尤為突出。在土工袋基礎(chǔ)與軟弱地基土接壤處土體和土工袋共同受力，體現(xiàn)出了土工袋與周圍土體共同對上部荷載抵抗的剪切作用，實(shí)現(xiàn)了土工袋的有效抗剪強(qiáng)度。當(dāng)土工袋受壓時，土工袋壓力讓其變形顯示出了袋子張力對內(nèi)部土體的束縛，使得基礎(chǔ)成為一個整體受力的狀態(tài)，加固了基礎(chǔ)。拱形受力與常規(guī)堆疊方式相比由于其良好的截面受力形式，讓上部荷載更加有效的分散向下傳遞，有效減少基礎(chǔ)的沉降和不均勻沉降。

3.2 隔震減震

土工袋以其袋子本身的張力及受力特性為地基基礎(chǔ)提供了隔震減震的能力，由于土工袋與周圍土體剛度不同而形成復(fù)合地基土，有效的減少了震動的輸入。土工袋與土工袋之間的摩擦力和變形可將震動能量消耗，土工袋內(nèi)部土體之間的摩擦也可降低震動能量從而起到減震的效果。

3.3 擋土墻

土工袋擋土墻處于試驗(yàn)發(fā)展階段，土工袋在重力作用下形成的擋土墻屬于柔性擋墻，在水平荷載方向上，上部擋土墻位移為平動，下部靠近墻體為繞墻趾轉(zhuǎn)動。通過土工袋與土工袋之間的摩擦力可以得出遠(yuǎn)離擋土墻的土工袋摩擦力和土壓力會減小至零。豎向荷載土壓力方面，由于土工袋擋土墻屬于柔性，其受力近似于庫侖土壓力主動土壓力，在柔性作用下土工袋擋土墻整體變形越大受到的土壓力就越小，使得上部土壓力合力作用點(diǎn)下移，最終小于庫侖土壓力保證整體穩(wěn)定性。柔性擋土墻的特性以及其經(jīng)濟(jì)可靠的施工性讓土工袋擋土墻依然有必要研究。

3.4 消除凍脹

我國北方地區(qū)氣溫低，地基土體多為短時凍土和季節(jié)凍土，入冬后大多地區(qū)土體中毛細(xì)水等集中向上到表層結(jié)冰，而當(dāng)凍土層上部解凍時，融水使主要由細(xì)粒土組成的表層物質(zhì)達(dá)到飽和或過飽和狀態(tài)，從而使上層土層具有一定的可塑性，在重力的作用下，沿著融凍界面向下緩慢移動。在凍融循環(huán)中可充分利用土工袋技術(shù)在土工袋表面讓水部分通過而不至于形成過大壓力破壞地基，同時保留大部分毛細(xì)水不讓其移動導(dǎo)致凍融循環(huán)破壞地基。

膨脹土是種高塑性黏土，具有吸水膨脹、失水收縮和反復(fù)脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性，性質(zhì)極不穩(wěn)定。膨脹土主要成分以蒙脫石為主，蒙脫石為親水礦物質(zhì)，這里針對以吸水膨脹的高含水率軟弱地基土為對象，當(dāng)膨脹土吸水膨脹時，土工袋受張力影響產(chǎn)生一個約束土工袋內(nèi)部土體的反作用力，進(jìn)而約束土體繼續(xù)膨脹破壞原有地基；當(dāng)膨脹土失水收縮時，土工袋內(nèi)部土體龜裂，此時土工袋再次起到約束作用將土體作為一個整體，土工袋與土工袋之間完整排列作為基礎(chǔ)不會整體開裂，保證了整體基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。由于土工袋將內(nèi)部土體約束的整體性，使上部荷載依然有效的向下傳遞，對基礎(chǔ)整體抗剪強(qiáng)度影響較小。土工袋內(nèi)部土體就地取材，降低了運(yùn)輸、加工、換土等成本。

4 結(jié)語

土工袋作為近年來國內(nèi)發(fā)展的新趨勢被學(xué)者研究探索，有大量實(shí)際項目應(yīng)用為人熟知。

如何更好更快的發(fā)展簡單高效經(jīng)濟(jì)的土工袋地基處理加固技術(shù)成為重要前景。本文從土工袋地基處理加固技術(shù)的發(fā)展、施工優(yōu)勢、應(yīng)用前景三個方面介紹了土工袋的發(fā)展，以為讀者及相關(guān)工作者提供參考和幫助。

[1] 李 偉.袋裝砂土堆放形式對地基承載性能影響模型試驗(yàn)研究[J].施工技術(shù),2016(8)：78-79.

[2] 李廣信.土工合成材料構(gòu)造物的抗震性能[J].世界地震工程,2010(4)：98-99.

[3] 劉斯宏,汪易森.土工袋加固地基原理及其工程應(yīng)用[J].巖土工程技術(shù),2007(5)：64-65.

[4] 劉斯宏,松岡元.土工袋加固地基新技術(shù)[J].巖土力學(xué),2007(8)：120-121.

The development prospect of soil bag foundation treatment reinforcement technology

Bi Xinyang

(ShenyangConstructionUniversity,Shenyang110168,China)

This paper introduced the development process of soil bag foundation treatment reinforcement technology, based on soil bag tension characteristics, analyzed the construction advantages of soil bag foundation treatment reinforcement technology, pointed out this technology has improvement of bearing capacity, seismic isolation, prevention of frost heaving and other foundation reinforcement properties, had very broad development prospects.

soil bag, foundation treatment, bearing capacity, seismic isolation

1009-6825(2016)31-0080-02

2016-08-31

畢鑫洋(1991- )，男，在讀碩士

TU472

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