材料到檢測(cè)雙控!動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn) + 原位直剪,加筋路基耐用性再升級(jí)
施工參數(shù)的科學(xué)優(yōu)化與全流程質(zhì)量控制是保障加筋效果的核心環(huán)節(jié)。該過(guò)程需結(jié)合理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),構(gòu)建“設(shè)計(jì)—施工—監(jiān)測(cè)”的閉環(huán)體系。參數(shù)優(yōu)化以沉降控制與經(jīng)濟(jì)性平衡為目標(biāo),主要涉及格柵層數(shù)、鋪設(shè)間距及預(yù)張力等關(guān)鍵參數(shù)?;趶椥缘鼗豪碚?,建立新舊路基差異沉降預(yù)測(cè)模型。參數(shù)敏感性分析發(fā)現(xiàn),格柵模量與層數(shù)對(duì)沉降控制效果呈正相關(guān),但邊際效益遞減。
工程實(shí)踐表明,當(dāng)層數(shù)超過(guò)3層時(shí),沉降改善率增幅不足5%,而成本增加20%以上。因此,合理的層數(shù)選擇需通過(guò)多目標(biāo)優(yōu)化算法確定。例如,某工程通過(guò)遺傳算法優(yōu)化得出,3層格柵(層距分別為0.6m、0.8m、0.6m)組合的綜合效益最優(yōu),較單層方案節(jié)省成本12%。
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法是驗(yàn)證參數(shù)合理性的重要手段。在G107國(guó)道加寬工程中,通過(guò)埋設(shè)壓力盒與測(cè)斜儀發(fā)現(xiàn),當(dāng)格柵預(yù)張力從1%提升至2%時(shí),界面剪應(yīng)力峰值增加15%,但預(yù)張力超過(guò)3%時(shí),土體損傷風(fēng)險(xiǎn)顯著上升。結(jié)合有限元模擬結(jié)果,最終確定預(yù)張力取值為1.5%~2.0%。
(二)質(zhì)量控制
質(zhì)量控制貫穿施工全過(guò)程,包含材料質(zhì)量、施工工藝及實(shí)體檢測(cè)三大維度。材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)采用雙控標(biāo)準(zhǔn):除常規(guī)力學(xué)性能檢測(cè)外,增加動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)(加載應(yīng)力為設(shè)計(jì)值的70%,持續(xù)1000h),確保材料長(zhǎng)期性能穩(wěn)定。施工過(guò)程中,應(yīng)用北斗定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控格柵鋪設(shè)位置,定位精度達(dá)±2cm,結(jié)合無(wú)人機(jī)影像分析,實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)質(zhì)量的數(shù)字化驗(yàn)收。實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)采用多技術(shù)融合手段:通過(guò)探地雷達(dá)掃描格柵分布形態(tài),其檢測(cè)深度可達(dá)3m,分辨率為0.1m;利用瑞雷波法測(cè)試加筋土體剪切模量,較傳統(tǒng)鉆孔取芯效率提升5倍;界面抗剪強(qiáng)度則通過(guò)原位大型直剪試驗(yàn)(剪切面積為0.5m×0.5m)直接測(cè)定,確保摩擦系數(shù)不小于0.65。加筋區(qū)與非加筋區(qū)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比顯示(表3)。在參數(shù)優(yōu)化與質(zhì)量控制的協(xié)同作用下,路基加寬工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性得到顯著提升,為后續(xù)路面結(jié)構(gòu)的耐久性奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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