实际施工中,常用的布置位置有两种:一是在地基表面清表,然后下挖30cm,铺设20cm的土工格室,上面再铺设10cm的砂砾层,最后填筑路堤。二是清表后,铺设10cm的砂砾层,再铺设20cm的土工格室,然后填筑路堤。
当采用第一种布置位置时,坡脚的水平位移减小,最大减小值为2cm左右;而路堤的总沉降变形与采用第二种位置时相差不大。可以发现两者趋势一致,最大相差3-4 cm左右,误差为16%左右,这与分析时未考虑土体本身的固结有关。
结合土工格室加固浅层饱和黄土地基的有限元分析与现场测试结果,可以得出以下结论:
(1)用土工格室加固浅层饱和黄土地基,通过土工格室与填料的摩阻力和格室自身对填料的约束力,形成一个强度和刚度都较高的加筋结构层,影响范围大约为层厚的50%左右,在此范围内能有效地约束地基的侧向变形。同时,对路基顶面和底面的竖向位移有一定的减小作用,其中顶面的竖向位移减小幅度比底面的大,表现出明显的网兜效应,并可明显改善地基表面所受竖向应力。在土工格室加筋层出现较明显的应力集中,而且路基底面的竖向应力分布比未设置土工格室时均匀,竖向应力最大值减小35%左右,起到了类似筏板基础的作用。
(2)现场实测结果表明:土工格室加固浅层饱和黄土地基可得到较好的效果。
(3)土工格室加固层厚度对路堤总沉降变形影响不大,但对地基水平位移影响较明显,采用20cm加固厚度时,比较经济合理。土工格室的两种布置方式对路堤的竖向位移和水平位移影响较小,建议在实际施工中采用清理地表后,先铺设10cm砂砾垫层,再铺设20cm土工格室层,最后填筑路堤的施工方法。