土工格室结构层抗剪性能试验研究

　　本文针对土工格室结构层剪切性状研究成果有限的现状，土工格栅与蜂巢土工格室的区别，通过大比尺模型试验方法，研究了不同填料、不同剪切面、不同焊距的土工格室加筋层和未加筋填料的似粘聚力和摩擦角特征。结果表明:土工格室结构层的平面剪切试验与斜面剪切试验相比，由于加筋体的直接参与，斜面剪切强度比平面剪切强度高的多;从提高的强度来说，主要体现在似粘聚力得到提高，内摩擦角提高不大;不同型号的土工格室加筋以后，格室结构层之间的抗剪强度提高幅度无明显区别。

　　土工格室是20世纪80年代在国际上出现的一种新型三维土工合成材料，它是一种高分子聚合物宽条带经强力焊接而形成的三维网状结构体，伸缩自如，运输时可缩叠起来，使用时张开，并在格室中充填砂、碎石或粘土等材料，构成具有强大侧向和大刚度的柔性结构层。目前广泛用于浅层地基处理、坡面防护、城市大型管道支撑等工程，并取得了令人满意的效果。但由于土工格室是近20年(我国是近10年)来开发研制出的一种新材料，土工格栅与蜂巢土工格室，国内外科研和工程技术人员对土工格室应用理论的研究有限，尚未形成一套完整的理论体系，蜂巢土工格室铺设方法，也没有制定出相应的测试、设计、施工标准和规范，更没有相应的国际标准和国家标准;对土工格室加筋层的剪切性状的研究更非常有限。鉴于上述原因，本文通过足尺模型试验方法，研究了在不同填料、不同剪切面、不同焊距的土工格室加筋层和未加筋填料之间似粘聚力和摩擦角的变化，以期为土工格室在土木工程领域的推广应用提供借鉴。1试验目的与内容1·1试验目的通过剪切模型试验，主要测试结构层水平方向剪切时土工格室加筋土体的粘聚力和摩擦角;结构层45°方向剪切时，土工格室加筋土体的粘聚力和摩擦角;分析土工格室对粘聚力和摩擦角的影响

土工格室在铁路软弱基床加固中的应用

　　为有效加固铁路软弱基床，保证列车安全运营，运用Marc软件对土工格室加固基床的工程性状开展了有限元分析，分别选择34 cm×10 cm、40 cm×10 cm、34 cm×15 cm和40 cm×1 5 cm(焊距×高度)4种规格的土工格室，应用平板载荷试验方法进行了土工格室加固的软弱基床承载力足尺模型试验，同时采用土工格室加固方法，对阳安铁路K241+450～550段的软弱基床进行了处治.结果表明土工格室可有效约束软弱基床的侧向位移和扩散应力，蜂巢土工格室，侧向位移可减少17%，竖向应力减少9.3%，且使应力分布更加均匀;加固后的基床承载力达180 kPa以上，降低加固费用6%～12%;加固地段6 a累计沉降为28 mm到13 mm，达到了加固铁路软弱基床的目的.

　　铁路基床是轨道结构的基础，为了保证铁路运输的正常运营，基床必须具备足够的承载力和整体稳定性，以满足列车动荷载的要求。对于铁路软弱基床的加固，目前常用的措施主要包括:基床换填开挖法、化学掺和料加固法和改性土桩复合地基法。对于基床换填法而言，开挖工作量与劳动强度大，换填材料和轨道架空高度较大，轨道架空时间与施工周期较长，对行车干扰大，基床承载力提高幅度较小，特别是对于膨胀土地基，通常的换填法有时会使土层的压实度或强度小于设计值，处理效果不易保证;用化学掺和料(无机或有机材料)加固基床，不能很快达到设计强度，掺和料含量较高，费用太大;改性土桩复合地基法尽管施工操作简单，费用相对较低，但此方法加固后的基床强度增长较慢，(一般情况下，90d龄期才能达到)，使用条件有一定的局限性;而采用土工格室作为加筋材料加固软弱基床，可以弥补既有方法的不足。

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