强土工格室加筋砂土地基模型试验研究

　　分别针对纯砂地基和高强土工格室加筋地基进行多组模型试验，研究了单层土工格室埋深、焊距以及地基土压实度对地基承载力和变形特征的影响，并结合格室拉应变和筋材下方附加土压力的分布规律，以及地基和筋材的极限破坏状态，总结了高强土工格室加筋地基的作用机理.结果表明:相比纯砂地基，土工格室加筋能的地基承载力提高2倍多，可以减小地基沉降，塑料土工格室用途，并提高土体抗变形能力;加筋效果随格室埋深、焊距的减小和地基压实度的增加不断提高.影响程度从大到小依次为:砂土压实度、格室埋深、格室焊距;中间高强格室单元充分利用其抗拉强度，发挥侧限作用，有效扩散土中应力。

　　研究背景随着加筋技术的不断发展，土工合成材料也经历了几代演变，从土工布、土工网等低强度材料发展到现在普遍采用高强度、低延伸率的土工格栅和土工格室。普通土工格栅通常被看成具有较高抗拉强度的膜，但它对剪应力和竖向应力的扩散几乎不起作用，在工程应用中易产生较大的沉降变形。而早期生产的土工格室网带抗拉强度并不高、延伸率大，导致格室在使用过程中发生较大变形，塑料土工格室，不能有效控制土体侧移，阻碍了它在加筋领域的推广。本试验所采用的高强土工格室为整体式土工格室，塑料土工格室焊接，其抗拉强度指标提高，断裂延伸率减小，同时解决了早期土工格室结点弱的缺陷。将土工格室置于地基中，形成筋土复合加筋层，能有效提高地基承载力，减少地基沉降，相比换填和预压等传统地基处理技术，加固效果更明显，但其加筋机理至今研究并不十分深入。Rea和Mitchell首先通过采用纸质格室研究加筋砂特性，发现加筋砂复合体的破坏形式为冲剪破坏，并认为土工格室约束了砂的侧向变形，而土工格室的拉伸抗力，即“环向应力”使格室内填土的围压增大，增加了填料的强度和刚度。

所谓环境应力开裂ESC ( Environmcntal stres : crac) ，是指材料在远低于瞬间强度的低应力和环境介质协同作用下发生提早破坏的现象。作为工程制品，一旦开裂，将造成严重损失。为了有效预测和防止塑料这一开裂现象的产生，土塑料工格室焊接设备，国外自50 年代开始，一直在进行大量的研究，而且目前对开裂机理的探讨仍是方兴未艾，众说纷纭，迄今为止HDPE 的ESC 机理尚不完全清楚。
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