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土工格室在建筑領(lǐng)域的重要性

土工格室在建筑領(lǐng)域的重要性　　

土工格室在土工領(lǐng)域具有推廣作用，材料本身除具有較好的力學(xué)性能外，還需具有較好耐低溫、高溫、耐酸堿腐蝕、耐霉變和抗老化性能。在邊坡岸坡的加固中,土工格室一直被作為坡面的防護(hù)材料來使用,限制了其應(yīng)用與發(fā)展。由于土工格室的剛性特征，它還能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工。　　土工格室是利用具有一定高度的格室片材與其內(nèi)部填充料相互作用構(gòu)成一個(gè)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行加筋，在格室對(duì)填料側(cè)向約束作用 和格室側(cè)壁對(duì)填料的向上摩擦作用的共同影響下，形成一個(gè)具有較大抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的以及抗彎剛度的復(fù)合體。　　土工格室加筋結(jié)構(gòu)的作用主要是把基礎(chǔ)荷載擴(kuò)散在其下臥層的更大面積上，由此來減少載荷強(qiáng)度，降低結(jié)構(gòu)體的剪應(yīng)水平，并增加土體模量和強(qiáng)度，從而大幅度減小土體的水平位移和豎向位移。并在此過程中，很好的發(fā)揮了土工格室的穩(wěn)固公路及鐵路地基;很好的承載重力以用于堤防和淺水灘的治理;在接受施工人員的積極反饋后，得知本廠生產(chǎn)的土工格室能在遇到軟基地時(shí)能大大的減輕施工勞動(dòng)強(qiáng)度，很好的降低了工程造價(jià)。

土工格室在黃土邊坡公路中的試驗(yàn)研究及應(yīng)用

土工格室在黃土邊坡公路中的試驗(yàn)研究及應(yīng)用

　　土工格室作為一種新型柔性防護(hù)材料,在公路防護(hù)中的應(yīng)用十分廣泛.室內(nèi)沖刷模型試驗(yàn)表明,在黃土邊坡中添加土工格室后,可以降低平均累計(jì)沖蝕率達(dá)48%,并可減弱沖溝的發(fā)育和形成,從而防止路基的坍塌;在飽和黃土地基承載力試驗(yàn)表明,在加土工格室后,可以將其承載力提高2～3倍,并使其破壞方式只有局部剪切破壞和整體剪切破壞2種.

　　土工格室是20世紀(jì)80年研制出的新型土工合成材料,它由高密度聚乙烯或聚丙希共聚物片材經(jīng)超聲波焊接而成,具有三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu),整體強(qiáng)度高、耐老化、抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)。用土工格室對(duì)黃土路堤邊坡進(jìn)行表層的防護(hù)加固,形成表層一定厚度的復(fù)合結(jié)構(gòu)體系,能有效地提高邊坡的抗沖刷能力,達(dá)到黃土抗沖刷和綠化環(huán)境的目的。試驗(yàn)室模型試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)500萬次重復(fù)荷載后,格柵墊層的Ｅｖ2(德國鐵路用于表征基床變形模量的參數(shù))可達(dá)33。用土工格室對(duì)飽和地基進(jìn)行局部換填加固,形成水平向加筋復(fù)合結(jié)構(gòu)體,能提高地基承載力,達(dá)到加固飽和地基之目的。目前土工格室在公路上的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,但是在這方面的試驗(yàn)和規(guī)程則相對(duì)落后。本文主要通過土工格室對(duì)黃土邊坡抗沖刷模型試驗(yàn)和飽和黃土地基格室加固承載力模型試驗(yàn),對(duì)其防護(hù)效果進(jìn)行初步的分析探討土工格室在黃土路堤邊坡中的防護(hù)作用在黃土地區(qū),植被恢復(fù)很慢,由于黃土本身的特性以及突發(fā)性的暴雨,對(duì)路堤邊坡的沖蝕作用十分明顯,甚至造成路基的坍塌。目前對(duì)于黃土路堤邊坡沖刷防護(hù)的方法主要有混凝土、片石等,對(duì)于土工格室和土工織物的邊坡防護(hù),一般為有關(guān)穩(wěn)定性分析和防護(hù)步驟等方面的研究,而沒有具體的效果和試驗(yàn)研究,防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)也無規(guī)范可依。

土工格室柔性搭板處治的路橋過渡段差異沉降三維數(shù)值分析

土工格室柔性搭板處治的路橋過渡段差異沉降三維數(shù)值分析

　　應(yīng)用MARC軟件,建立路橋過渡段差異沉降的三維計(jì)算模型。在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)指出,土工格室加筋于砂土受動(dòng)態(tài)反復(fù)作用下,增加土工格室高度,并不相對(duì)能提升加筋的承載成效。基于該模型及不同的地基沉降模式,分別對(duì)土工格室加筋體和柔性搭板消化地基沉降、協(xié)調(diào)和控制橋頭差異沉降的作用機(jī)理及其對(duì)地基沉降的適應(yīng)性進(jìn)行了三維數(shù)值分析。結(jié)果表明：土工格室復(fù)合體限制了周圍土體的側(cè)向變形,減小了路堤本身的壓縮變形;同時(shí),土工格室柔性搭板能有效地阻止上層土體向下沉降,減小路基豎向應(yīng)力,使得橋臺(tái)與路堤之間的沉降差在較廣的范圍內(nèi)得到平緩過渡。

　　據(jù)土工合成材料類型的差異,目前路橋過渡段常用的加筋處治方法有2種,即平面結(jié)構(gòu)的土工網(wǎng)或土工格柵加筋和三維結(jié)構(gòu)的土工格室柔性搭板加筋。與常見的加筋類型(如支擋結(jié)構(gòu)、加筋陡坡、軟土地基加筋等)相比,路橋過渡段路基加筋的目的有較大差異。隨著對(duì)復(fù)合地基理論認(rèn)識(shí)的提高以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,多種形式組合的復(fù)合地基技術(shù)已在軟基處治中日益發(fā)展。前者加筋主要是為了提高穩(wěn)定性和承載力;而在橋頭路堤使用加筋技術(shù)則是為了使橋臺(tái)與橋頭路堤沉降差得到平穩(wěn)過渡,從而消除橋頭跳車。可見橋頭路堤的加筋作用機(jī)理不完全相同。目前對(duì)橋頭路堤加筋作用機(jī)理的分析除了采用室內(nèi)模型試驗(yàn)外,有限元數(shù)值模擬是另一種重要方法。周志剛等運(yùn)用自行編制的二維有限元程序,對(duì)土工網(wǎng)處理橋頭差異沉降進(jìn)行了分析。此后,隨著加筋材料本構(gòu)模型及界面模型的發(fā)展,橋頭路堤加筋技術(shù)的有限元數(shù)值模擬得到進(jìn)一步發(fā)展。由于受計(jì)算技術(shù)的限制,自編程序通常只能模擬二維平面工況,而筋材在橋頭路堤縱斷面和橫斷面布置有限,其作用性狀受橋臺(tái)與路基邊坡的影響較大,因此二維平面工況很難綜合考慮這些邊界條件,從而影響了有限元數(shù)值模擬的可靠性

級(jí)配碎石是用做瀝青路面和水泥混凝土路面的基層和底基層，也可用做路基改善層。國外的公路所用的級(jí)配碎石是質(zhì)量優(yōu)等棱角均勻的軋制碎石，但國內(nèi)的碎石質(zhì)量還達(dá)不到這種要求，將土工格室加勁技術(shù)引入到級(jí)配碎石基層中可改善級(jí)配碎石基層模量較低、易松散等缺點(diǎn)，既保持了柔性基層優(yōu)點(diǎn)，又沒有半剛性基層缺點(diǎn)，使基層模量與面層模量達(dá)到更好匹配。土工格室在黃土邊坡公路中的試驗(yàn)研究及應(yīng)用土工格室作為一種新型柔性防護(hù)材料,在公路防護(hù)中的應(yīng)用十分廣泛。這對(duì)于重交通荷載下瀝青路面壽命的延長具有十分積極的意義。 土工格室的作用原理體現(xiàn)在：a.側(cè)向約束效應(yīng)。一方面,由于格室結(jié)構(gòu)層與土體彈性模量差異很大,在共同承受豎向荷載時(shí),兩者產(chǎn)生不同水平向變形,從而導(dǎo)致彼此間產(chǎn)生相互錯(cuò)動(dòng)的趨勢(shì),進(jìn)而產(chǎn)生很大的摩阻力。b.網(wǎng)兜效應(yīng)。在荷載作用下,土工格室與其內(nèi)部填料相互擠壓擠密,構(gòu)成一壓縮剛度大、抗拉強(qiáng)度高的墊層,從而起到一般土工合成材料的網(wǎng)兜作用,使土工格室產(chǎn)生一向上托舉力來承受部分上部結(jié)構(gòu)荷載,提高地基承載力。c.應(yīng)力擴(kuò)散和柔性筏基效應(yīng)。土工格室與其內(nèi)填料構(gòu)成的墊層結(jié)構(gòu)體還可構(gòu)成具有一定抗彎、抗剪和抗壓能力的柔性筏板基礎(chǔ),能有效擴(kuò)散上部荷載,降低作用于軟基頂面的峰值應(yīng)力,均化作用于軟基頂面的荷載作用,改善淺層軟土地基應(yīng)力場,從而達(dá)到軟基加固的目的。 級(jí)配碎石搭配土工格室強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合產(chǎn)生的“化學(xué)效應(yīng)”威力不小，對(duì)公路的質(zhì)量有了更顯著的提升，這種地基處理技術(shù)通過不斷改進(jìn)和完善，必然能成為我國公路建設(shè)一大極為有效的助力！