[交通标准]-JTJT 019-98 公路土工合成材料应用技术规范.pdf
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1、中华人民共和国行业标准 公路土工合成材料应用技术规范 T e c h n i c a l S p e c i f i c a t i o n s f o r A p p l i c a t i o n o f G e o s y n t h e t i c s i n H i g h w a y J T J / T 0 1 9 -9 8 主编单位: 交通部重庆公路科学研究所 批准部门: 中华人民共和国交通部 施行 日 期: 1 9 9 9 年 z 月 1 日 关于发布 公路土工合成材料 应用技术规范 及 公路土工合成 材料试验规程 的通知 交公路发 1 9 9 8 ) 8 2 9 号 各省、
2、自治区交通斤, 北京市交通局, 上海市市政工程管理局, 天津市 市政工程局, 重庆市交通局, 部属公路设计、 施工、 科研、 监者、 监理单 位 , 公路院校: 现朴准发布 公路土工合成材料应用技术规范)(编号J T J / T 0 1 9 -9 8 ) 及 公路土工合成材并试验规程)(编号J T J / T 0 6 0 -9 8 ) , 作为推荐性行业标准, 自1 9 9 9 年 2 月 1日 起施行。 以上标准由交通部重庆公路科学研究所主编, 人民交通出版社 出版。希各单位在实践中注意积军资料, 总结经验, 及时将发现的问 题和修改意见函告交通部重庆公路科学研究所, 以便修订时参考。 中华
3、人民共和国交通部 一九九八年+二月 三+日 前言 土工合成材料已日 益广泛地应用于公路工程结构中, 为适应我国公路建设事业发展的需要, 更好地 指导生产实践, 交通部原公路管理司于1 9 9 4 年下达了 公路土工合成材料应用技术规范 的编制任务。 根据交通部原公路管理司交公路发仁 1 9 9 4 1 2 6 5 号文的要求, 组成了以交通部重庆公路科学研究所 为主编单位, 河南省交通厅、 长沙交通学院、 江苏省交通科学研究所为参编单位的编写组, 共同进行 公 路土工合成材料应用技术规范 的制订。 在制订过程中, 编写组收集了 有关标准、 手册, 广泛借鉴了国内 外的先进技术与经验, 特别是我
4、国公路部门自8 0 年代初以来, 在公路路基、 路面、 地基处理等工程中应 用土工合成材料进行加筋、 排水、 护坡等方面的科研成果和成功范例, 以及国内相关行业类似工程技术 的经验总结。在广泛征求和听取各方面意见和建议的基础上, 几经修改、 补充, 制定了本技术规范。 本规范共8 章2 5 节, 内 容着重在目 前公路工程中较主要的应用项目 上, 包含路堤加筋、 过滤与排 水、 台背路荃填土加筋、 路基防护、 路面裂缝防治以及施工质量管理与检查验收等内容。 规范中对土工合 成材料应用于公路工程的设计、 施工、 质量管理与检查等都作了 较为具体的规定, 对,bQ 筋土挡墙” 、 “ 塑料排水板处
5、理软基” 、 “ 排水流量的计算” 等内容, 现行有关“ 规范” 已 作了规定, 为避免重复, 本规范未进一步涉及, 应用时可参照相关规范执行。 为使本规范更好地适应土工合成材料应用技术发展的需要, 切合我国公路建设的实际, 尚需结合各 地的实际情况, 不断积累资料、 总结经验, 使之日 臻完善。 请各单位将发现的问题和建议及时函告交通部 8 0 重庆公路科学研究所( 地址: 重庆市南岸五公里, 邮编: 4 0 0 0 6 7 ) , 以便在修订时参考。 主 编 单 位: 交通部重庆公路科学研究所 参 编 单 位: 河南省交通厅 长沙交通学院 江苏省交通科学研究所 主要起草人: 邓卫东 黄晓明
6、 郑健龙陈谦应蒋振雄 郑 治 汤 秀 英 张 晓 冰 李 国 喜 R 玉 1 总则 1 . 0 . 1 为促进土工合成材料在公路工程中的推广应用( 在应用中贯彻执行国家的技术经济政策) , 确保 工程安全可靠, 特制定本规范。 1 . 0 . 2 本规范适用于应用土工合成材料的各级公路工程。 1 . 0 . 3 应用土工合成材料需根据应用目 的和具体的工程结构进行材料选择。 与土工合成材料直接接触 的岩土、 路面材料或其它材料, 不应含有严重损害土工合成材料物理力学性质的化学物质。 1 . 0 . 4 应用土工合成材料的公路工程, 其设计应根据所在公路的等级、 地质、 水文、 气象条件、 路基
7、路面 结构方案等按照安全、 适用、 经济的原则进行。 设计应符合因地制宜、 合理取材、 有利施工、 方便养护的原 则, 必要时应进行方案比选。 1 . 0 . 5 应用土工合成材料的工程, 其土石方施工有别于传统的土石方工程, 必须按照设计要求精心施 工 。 1 . 0 . 6 土工合成材料具有加筋、 防护、 过滤、 排水、 隔离等功能, 应用时应按照其在结构中发挥的主要功 能进行选型和设计; 当其在结构中除发挥主要功能外, 还兼有其它功能且要考虑这些功能的作用时, 还 需进行相应项目 的校核设计。 1 . 0 . 7 本规范规定和采用的土工合成材料的各参数值应按 公路上工合成材料试验规程)
8、( J T J / T 0 6 0 ) 规定的方法测定。 1 . 0 . 8 应用土工合成材料工程的设计、 施工及有关测试方法, 除应符合本规范的规定外, 尚应符合现行 国家及部颁有关规范的规定。 2 术语和符号 2 . 1 米语 2 . 1 . 1 土工合成材料 g e o s y n t h e t i c s 以人 工合成的聚合物为原料制成的各种类型产品, 是岩土工程中应用的合成材料的总称。 可置于岩 土或其它工程结构内 部、 表面或各结构层之间, 具有加强、 保护岩土或其它结构功能的一种新型工程材 料。 2 . 1 . 2 土工网 g e o n e t 合成材料条带或合成树脂压制成的
9、平面结构网状土工合成材料。 2 . 1 . 3 土工格栅 g e o g r i d 聚合物材料经过定向 拉伸形成的具有开孔网格、 较高强度的平面网 状材料。 2 . 1 . 4 土工模袋 f a b r i f o r m 双层聚合化纤织物制成的连续( 或单独的) 袋状材料。 可以 代替模板用高压泵把混凝土或砂浆灌入 模袋之中, 最后形成板状或其它形状结构。 2 . 1 . 5 土工织物 g e o t e x t i l e 透水性的平面土工合成材料, 按制造方法分为无纺( 非织造n o n -w o v e n ) 土工织物和有纺( 织造 w o v e n ) 土工织物。无纺土工织物是
10、由细丝或纤维按定向排列或非定向排列并结合在一起的织物; 有纺 土工织物是两组平行细丝或纱按一定方式交织而成的织物。 2 . 1 . 6 上一复台排水材g e o c o m p o s i t e d r a i n 以无纺土工织物和土工网、 土工膜或不同形状的合成材料芯材复合而成的土工排水材料。 2 . 1 . 7 玻纤网 g l a s s g e o g r i d 以玻璃纤维制成的平面网格状材料。 2 . 1 . 8 土工垫 g e o m a t 以热塑性树脂为原料, 经挤出、 拉伸等工序形成的相互缠绕、 并在接点上相互熔合、 底部为高模量基 础层的三维网垫。 2 . 1 . 9 等
11、效孔径 e q u i v a l e n t o p e n i n g s i z e 用于表示织物型土工合成材料孔隙大小的指标。采用不同的筛余率标准. 可得到不同的等效孔径 值。 2 . 1 . 1 0 当量孔径 e q u i v a l e n t o p e n i n g s i z e 用于表示网格型( 如土工网、 土工格栅) 土工合成材料孔隙大小的指标, 是将某种形状的网孔换算为 等面积圆的直径。 2 . 1 . 1 1 特征粒径 i n d i c a t i v e g r a i n s i z e 与某一筛余率对应的土粒径, 用于表示土颗粒大小的指标。 2 . 1 .
12、 1 2 加筋r e i n f o r c e m e n t 指在土内或其它材料内或界面上掺人或铺设适当的加筋材料, 以提高土体或结构体强度与抗变形 能力的行为。 2 . 1 . 1 3 过滤f i l t r a t i o n 又称反滤或倒滤, 在工程上是指在土中呈渗流状态的流体, 流经过滤材料时, 流体可以 通过, 而把起 骨架作用的固体颗粒截留下来的功能。 2 . 2 主 要 符 号 T p 土工合成材料的刺破强度 T s 土工合成材料的抗拉强度( 极限强度) T , 土 工合 成材料的 握 持强度 T 土工合成材料的顶破强度( C B R法) E 土工合成材料的拉伸模量 0 ,
13、相应于筛余率为。 的土工合成材料( 土工织物) 的等效孔径, 当。 为9 5 0 0 , 8 5 写 等时, 分别以 0 -0 8 。 表示 K G 土工合成材料的 渗透系数 6 土工合成材料的导水率 Y . - 填料压实后的重度 : 土体的粘聚力 P -一 一土体的内 摩擦角 C , 由 直接快剪试验方法测定的土体粘聚力 4 4 由直接快剪试验方法测定的土体内 摩擦角 f o 地基承载力基本值 de 土的特征粒径, 土的粒径分布曲线上对应于筛余率。 二5 0 o , 8 5 纬等的粒径 K s 土的 渗透系 数 。 5 土工合成材料与土体交界面上的界面粘聚力 V G S 土工合成材料与土体交
14、界面上的界面摩擦角 五 .5 一 上上 合成材料与土体接触面的界面摩擦系数 F -安全系数 3 路 堤 加 筋 3 . 1 一 般 规 定 3 . 1 . 1 当路堤的稳定性不足时, 可采用土工合成材料加筋, 以提高路堤的稳定性。 3 . 1 . 2 对土工合成材料加筋的路堤, 当原地基的承载力不足时, 应采取适当的措施进行处理, 以确保路 堤的整体稳定。 3 . 1 . 3 土工合成材料加筋的路堤, 其路堤填方的压实度必须达到 公路路基设计规范 Q T ) 0 1 3 ) 规定 的压实标准; 施工时应采取有效的技术措施, 保证工程质量。 3 . 2 材料选择与设计参数 3 . 2 . 1 用
15、于路堤加筋的土工合成材料可采用土工格栅、 土工织物、 土工网。 当土工合成材料单纯用于加 筋目的时. 宜选择强度高、 变形小、 糙度大的土工格栅。 3 . 2 . 2 所选用的土工合成材料, 应具有足够的抗拉强度; 对土工织物, 还应具有较高的刺破强度、 顶破 强度和握持强度等。 3 . 2 . 3 土工织物的刺破强度T P , 应满足式( 3 . 2 . 3 一1 ) 的要求。 T o 2 . 3 6 P ( d s o - d o ) 月 ( 3 . 2 . 3一 1 ) 式中 P 一 一施工机械承重轴最大轴重( k N ) ; d ,对应筛余率为5 0 %时的粒料粒径( m m) ; d
16、 , , 一 粒料与地基的平均接触面直径( m m ) , 其值可 按下列方法取用: 填料为碎石时 du=d,./4 填料为 砾石时 d o = d s o / 2 T P 土工织物的刺破强度( k N ) ; A 承重轮胎等效接触面积( m m ) , 按式( 3 . 2 . 3 一2 ) 计算: A=2 ( B+1 . 2 h ) ( L十1 . 2 h ) ( 3 . 2 . 3 一2 ) B =1 0 XV1 . 4 1 4 P / p , L=B/ 2 . 0 h 每一填土层压实后的厚度( m m ) ; B 单侧轮接触宽度( m m ) ; p 施工设备单侧轮的轮压( k P a
17、) , 取为p , = 6 2 0 k P a , 3 . 2 . 4 土工织物的顶破强度T 。 应按 公路土工合 成材料试验规程 ( J T J / T 0 6 0 ) 规定的C B R顶破试验 方法测定。 其顶破强度应满足式( 3 . 2 . 4 ) 的要求。 T C i2 . 3 6 X 1 0 -f o ( d 5 。 一d o ) d C B R ( 3 . 2 . 4 ) 式中 f , 土工织物下土体承载力基本值( k P a ) , 可按 公路桥涵地基与基础设计规范n ( J T J 0 2 4 ) 的 容许承载力取值; T , - 土一 织物顶破强度( k N ) ; d c
18、u , 一一 C B R顶破试验的压头直径( m m) 其余符号同3 . 2 . 3 条。 3 . 2 . 5 当选用土工织物作为加筋材料时, 除应满足3 . 2 . 3 -3 . 2 . 4 条的要求外, 还应满足表3 . 2 . 5 的要 求。 表3 . 2 . 5 土工织物.低强度要求 握持强度 ( k N) 刺破强度 ( k N) 梯形撕裂强度 ( k N) C B R顶破强度 ( k N) )1 . 2)0 . 5 妻0 . 3 0妻2 . 5 3 . 2 . 6 土工合成材料的设计抗拉强度T c c , 应按式( 3 . 2 . 6 ) 确定 T c c =T s / h ( 3
19、. 2 . 6 ) 式中 T 土工合成材料的抗拉强度; 人 材料强度综合修正系数, 对于土工织物和土工网取凡 =3。 , 对土工格栅取人 一2 . 0 ; 但当 由 式( 3 . 2 . 6 ) 计算得的T - 大于土工合成材料应变量为1 0 %对应的拉力值时, 其设计抗拉 强度则应取1 0 %应变量对应的拉力值。 3 . 2 . 7 土工合成材料与土接触的界面摩擦系数儿5 , 对高速公路、 一级公路, 应采用 公路土工合成材 料试验规程H ( J T J / T 0 6 0 ) 规定的剪切试验方法由 试验确定; 对其它等级公路, 也宜由 试验确定. 或由 下 式确定: 几s 二0 . 6 6
20、 7 t g g % 人s =0 . 9 t g “ a 土工织物 土工格栅 ( 3 . 2 . 7 ) 式中R - 一 对无粘性土取为土体快剪内摩擦角; 对粘性土取考虑粘聚力影响的综合内 摩擦角, 综合内 摩擦角的取值可按 公路加筋土工程设计规范 ( J T J 0 1 5 ) 确定。 3 . 2 . 8 用土工合成材料加筋的路堤, 其路堤填料除应满足 公路路基设计规范 ( J T J 0 1 3 ) 的要求外, 还 应注意选择易于压实、 能与土工合成材料产生良好摩擦的土料。 3 . 2 . 9 填料的抗剪强度参数 . P 采用快剪强度参数C q R值; C u R值的确定, 宜按填料性质及
21、路堤压实 度、 含水量等状况, 采用 公路土工试验规程 Q T J 0 5 1 ) 规定的直接快剪试验方法试验确定, 或根据经验 确定 3 . 3 结 构 形 式 3 . 3 . 1 用土工合成材料加筋的路堤, 可采用如阁3 . 3 . 1 一1 -3 . 3 . 1 一3 所示的结构形式。 图 3 . 3 . 1 一1 3 . 3 . 2 定。 3 . 3. 3 结构形式的选择, 应根据工程具体情况 加筋路堤结构形式之一 , 遵循技术可行、 经济合理、 施工方便的原则综合比较确 土工合成材料不宜直接设置于原地基表面上, 宜在原地表设置3 0 5 0 c m砂垫层或其它透水性 较好的均质土料后
22、, 再铺设土工合成材料。 土工合成材料 图3 . 3 . 1 一2 加筋路堤结构形式之二 图3 . 3 . 1 一3 加筋路堤结构形式之三 3 . 3 . 4 多层土工合成材料加筋的路堤。 各层土工合成材料之间的间距, 不宜小于一层填土最小压实厚 度, 且不宜大于6 0 c m, 3 . 3 . 5 加筋材料的最小铺设长度不宜小于2 . O m. 3 . 3 . 当地基为 软弱地荃时, 土工合成材料的 设置应在满足3 . 3 . 3 条的 情况下, 尽量设置于路堤底部。 3 . 4 设 计计算 3 . 4 . 1 等内容。 3 . 4 . 2 土工合成材料加筋路堤的设计包括土工合成材料的 铺设
23、层数、 铺设方式、 铺设范围 及坡面防护 土工合成材料的 铺设层数、 铺设范围, 应通过对加筋路堤的稳定性计算、 上工合成材料锚固长度 计算以及平面滑动稳定验算确定。 3 . 4 . 3 土工合成材料加筋路堤的稳定性包括地墓与堤身的整体稳定性、 堤身稳定性、 平面滑动稳定性。 各项稳定 性的安全系数不得小于表3 . 4 . 3 规定的值; 如地墓为软基时, 稳定安全系数应满足 公路软土 地基路堤设计与施工技术规范 ( J T J 0 1 7 ) 的有关规定。 在进行各项稳定性验算时, 均应考虑车辆荷载, 车辆荷载应根据 公路软土地墓路堤设计与施工技术规范n ( J T J 0 1 7 ) 规定
24、的方法计算。 较3 . 4 . 3粗定 安全系 橄 项目 堤身稳定整体称定 平面滑动稳定 施工期及营运期 1 . 2 51 . 2 5 1 . 3 地足期 1 1 1 . 1 3 . 4 . 4 加筋路堤整体稳定性, 采用式( 3 . 4 . 4 ) 所示的圆弧条分法进行计算, 且在计算时应假设若干个穿 越地基土的滑弧, 以求得安全系数最小值和相应的临界滑动面: 买 ( W ;c o s o ;tg jq, + 二 “ ;) R + 买 T c c ,y j Fd= 一 ( 3 . 4 . 4 ) 兄( W ;s in 0 ; ) R +名Q ty o 式中 W第; 土条土重( k N/ m)
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