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公路土工合成材料应用技术规范(JTG/T D32-2012 )释义手册 简介:
《公路土工合成材料应用技术规范》(JTG/T D32-2012)是中国公路工程技术标准体系中的一项重要标准,它主要规定了公路工程中土工合成材料的选用、设计、施工、验收和维护等方面的技术要求。该规范适用于公路路基、路面、隧道、桥梁、涵洞、防护工程等各种土木工程中的土工合成材料的应用。
JTG/T D32-2012不仅对土工合成材料的性能、规格、检验方法进行了详细规定,还包括了材料的现场施工技术、工程设计指导原则、质量控制与验收等内容,旨在确保土工合成材料在公路工程中的有效应用,提高工程质量和耐久性,同时保障施工安全。
简而言之,这是一部指导公路工程中土工合成材料合理、规范使用的技术手册,为公路建设者提供了重要的参考依据。
公路土工合成材料应用技术规范(JTG/T D32-2012 )释义手册 部分内容预览:
3.3.1应根据实际工程的土质条件、酸碱度、使用状态,选择性能匹配 工合成材料。
土工合成材料及其工程应用
不同土体环境对两类聚合物的影响
注:对有影响的情况,应进行有关的试验。
3.3.3采用聚酯类(涤纶)材料制成的土工合成材料可用于长时间暴露 于阳光下的环境中,不宜用于酸、碱等化学环境中。与水泥、石灰类材料直接 接触的环境,不宜采用聚酯类材料。 聚酯类土工合成材料包括聚酯土工布(也称涤纶土工布)、聚酯格栅等, 具有较好的抗光老化性能,但化学稳定性较差,无其是在碱性条件下易发生不 可逆的水解反应,使材料性能下降甚至完全丧失。国内外有关研究表明:聚酯 纤维浸泡在pH=12.3的氯化钙+0.03%FeS04溶液中,强度降低25%;浸泡 在pH=10的CaCO3溶液中《家用储热式室内加热器性能测试方法 GB/T31299-2014》,强度降低10%。FHWA《加筋土挡墙与加筋土坡 设计与施工指南》认为:聚酯产品(PET)易受水解作用,碱性条件或大量水分 存在时会加快水解和纤维分解,聚酯(PET)材料仅推荐用于3 3.3.4采用聚酰胺类(尼龙)材料制成的土工合成材料不宜在酸环境中 使用。 聚酰胺材料也称尼龙,通常用于制作土工尼龙绳,具有极好的耐磨特性 但耐碱不耐酸,不适于在酸性环境中长期使用。 《公路土工合成材料应用技术规范》 3.3.5采用玻璃纤维制成的土工合成材料可用于高温和酸环境中,不宜 用于与水泥、石灰直接接触的环境。 玻璃纤维类土工合成材料包括聚酯玻纤布、玻纤格栅等,具有较好的耐高 温和抗变形特性,但耐磨性较差,耐酸不耐碱,不适宜在与水泥、石灰直接接触 等碱性环境中长期使用。 .重力式挡墙是公路常用的支挡结构。当受地形条件限制,挡墙断面尺寸 受到限制而造成支挡能力不足,或条件发生变化造成已建挡墙支挡能力不足 时,通过对墙后填土进行加筋,可增强挡墙的稳定性。 《公路土工合成材料应用技术规范》 2004年度交通部西部交通建设科技项目“加筋土路基力学行为与设计方 法的研究”对挡土墙墙后路基填土加筋进行了相关研究,并在天(津)汕(尾) 高速公路粤境蕉岭广福至梅县城东K43+055~K43+095段路基衡重式挡土 墙中进行了应用。2008年至2009年,本规范修订组又进一步对此开展了专题 研究。通过理论解析,建立了考虑加筋作用的土压力计算方法;采用数值分析 方法,分析了加筋材料特性及其铺设位置对土压力减少效果的影响;理论分析 与工程实践证明,墙后填土加筋对减小墙背土压力有定效果,故在本规范修 订时增加这一研究成果。 订时增加这一研究成果。 4.1.2应通过现场调查、地质勘察、室内外试验,获得相关基础资料,根 据场地的地质与环境条件、填料特性、材料的耐久性、工程造价等因素,经技术 经济比选,确定路基加筋方案。 4.1.2应通过现场调查、地质勘察、室内外试验,获得相关基础资料 场地的地质与环境条件、填料特性、材料的耐久性、工程造价等因素,经 济比选,确定路基加筋方案。 规范 (JTGD30)的规定。 良好的地基承载力是保证路堤和挡墙稳定的必要条件,良好的压实度是 保证土工合成材料与土之间具有足够的相互作用力,发挥加筋作用的关键。 因此,不能因为加筋而降低对地基承载力与路基压实度的要求。当地基承载 力不足时应根据具体情况确定合理的处理方案,对地基进行处理。 4.2材料选择与设计参数 4.2.1宜采用整体性和耐久性好、强度高、变形小的土工格栅、高强王工 织物、土工格室等土工合成材料作为加筋材料。 强度、变形、整体性和耐久性是加筋材料选择考虑的主要因素。自前,对 整体性和耐久性的认识比较一致,但对强度和变形要求存在不同的看法。 有人认为,路基加筋工程中加筋材料所受的力往往很小,远远小于其抗拉 公路土工合成材料应用技术规范》 土工格栅节点强度测试结果 4.2.2用于路基加筋的土工合成材料,应按式(4.2.2)确定其设计计算 强度T Tult Tult Ta = RF RFcrRE,· RFrm 式中:Tlt—一加筋材料的极限抗拉强度,按现行《公路工程土工合成材料试验 规程》(JTGE50)试验确定; RF一总折减系数; RFcR 一媽变折减系数; RFD一一考虑微生物、化学、热氧化等影响的老化折减系数; RFD一一施工损伤折减系数。 土工合成材料多为高分子聚合物材料,具有螨变特性,应用于土木工程 中,还会受到紫外线、生物或化学物质的影响,铺设碾压过程也会对其产生损 伤,设计时需考虑这些不利影响。路基加筋工程中,对土工合成材料强度影响 较大的是蠕变和施工损伤两个因素。《公路士工合成材料应用技术规范》 (JTJ/T019一98),采用了综合修正系数来笼统地考虑这些影响,一方面没有 考虑不同加筋材料特性,另一方面与国外研究结果以及近年来我国的有关研 究结果相比,总体上偏小。为此,本次规范修订,采用了条文所给的表达式来 考虑强度影响因素,确定设计采用的强度。 路基加筋工程土工合成材料幅变与老化折减系数 表 4.2.3 路土工合成材料应用技术规范》 基加筋工程土工合成材料施工损伤折减系委 中土系按现行《公路土工试验规程》(JTGE4O)进行 的土工合成材料抗拉强度折减系数 FHWA推荐的施工损伤强度折减系数 FHWA推荐的设计年限为100年的聚酯 (PET)材料老化折减系数 FHWA建议的强度折减系数取 RobertM,Koerner推荐的各项强度折减系数 由这些推荐的折减系数看,不同工程应用条件,折减系数不同,各方推荐 值也存在较大差异。在同类工程应用场合,各家所推荐的系数均普遍反映出 土工织物的施工损伤系数大于土工格栅。 邓卫东、唐领(2005)通过对不同填料和不同土工合成材料的室内模拟碾 压试验和现场碾压试验,就我国常用的聚乙烯和聚丙烯土工格栅的施工损伤 公路土工合成材料应用技术规范》 土工合成材料施工损伤强度折减系数推荐 注:有10cm厚细料保护时,按细粒料情况取值。 4.2.4填料应满足现行《公路路基设计规范》(JTGD30)的要求,不应对 筋材产生腐蚀作用,应选择易于压实、能与土工合成材料产生良好摩擦与咬合 作用的填料;墙后填料应有良好的水稳定性,宜采用砾石土、碎石土。 大部分满足路基填筑要求的填料均可用于加筋路堤。为增强加筋效果 宜选择易于压实、能与土工合成材料产生良好摩擦与咬合作用的填料,并应充 分考虑填料对土工合成材料施工损伤的影响。与加筋材料接触的填料,应控 制其粒径,一般情况下最大粒径不应超过15cm,超过6cm粒径的含量应控制 在30%以内,以减少对加筋材料的损伤。 公路土工合成材料应用技术规范》 a)观测点布置图(尺寸单位:m) FHWA推荐的填料级配 《建筑电气用并联有源电力滤波装置 JG/T 417-2013》HWA推荐的填料级酉 4.2.5应根据填料来源,选择有代表性的土样进行室内试验,并结合现 场情况确定填料参数。填料及地基抗剪强度参数C、P值试验方法,应符合现 行《公路路基设计规范》(JTGD30)相关规定。 4.2.5应根据填料来源,选择有代表性的土样进行室内试验,并结合现 场情况确定填料参数。填料及地基抗剪强度参数C、P值试验方法,应符合现 行《公路路基设计规范》(JTGD3O)相关规定。 4.2.6加筋材料与王接触的界面阻力系数fcS,对高速公路、一级公路、 二级公路,应采用《公路工程土工合成材料试验规程》(JTGE50)规定的拉拨 试验或直接摩擦特性方法,按筋土界面实际条件试验确定;其他等级公路,或 高速公路、一级公路、二级公路的初步设计,可按式(4.2.6)确定。 .2.6加筋材料与土接触的界面阻力系数fcs,对高速公路、一级公路 公路,应采用《公路工程土工合成材料试验规程》(JTGE50)规定的拉拨 成直接摩擦特性方法,按筋土界面实际条件试验确定;其他等级公路,或 公路、一级公路、二级公路的初步设计,可按式(4.2.6确定。 《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019一98)中,采用了界面摩 擦系数的概念。本次规范修订时认为,采用这一概念难以合理描述土工合成 材料与土之间的摩擦与咬合作用,故采用阻力系数代替摩擦系数。 对土工合成材料与土接触的界面特性参数,国内外进行过大量的试验研 究。试验方法主要有直接摩擦试验和拉拨试验两类。在表述界面特性参数的 方式上,仍主要采用莫尔一库仑强度准则的方法,即采用c、?两个强度参数, 主要考虑的是参数β。 直接摩擦试验和拉拨试验方法不同,得出的结果也不同。在加筋路堤 的计算分析中,采用界面参数主要是校核锚固稳定性,或确定土工合成材料 的锚固长度,因此,宜优先考虑采用拉拨试验确定界面特性参数。但由于拉 拨试验复杂,且试验结果稳定性较直接摩擦试验差,故也推荐采用直接摩擦 试验。 FHWA《加筋土挡墙与加筋土坡设计与施工指南》(2001)推荐采用拉拨 试验确定界面阻力系数fcs,资料缺乏时,可取fcs=2/3tanps(Φs为土的内摩 擦角)。同时指出:对黏性土,需校核长期和短期的锚固稳定性。 邓卫东、邓昌中等(2007)通过对单向土工格栅与土的大型直接摩擦试验 得出:①填土压实度对土体和筋土界面强度有较大的影响。填土压实度从 90%提高到93%,筋土界面摩擦系数比K(K = tanQcs/tanPs,Qcs为界面摩擦 JGJ∕T 182-2009 锚杆锚固质量无损检测技术规程公路土工合成材料应用技术规范》 界面摩擦系数比试验结果 拉拔试验综合反映了筋材与填料间的摩擦力、咬合力及嵌固力,测得的界 面摩擦系数比直接摩擦试验大。《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T 019一98)对土工织物的摩擦系数比取0.667,对土工格栅取0.9。综合国内外 有关试验结果,认为该取值是合适的,故做出了条文的规定。