一般地基土在荷载作用下的破坏形式如图1所示:左边为没有土工格室加固的单纯土体在上部荷载的作用下,当荷载达到临塑荷载时,将在土体内部出现三个区,即主动区,过渡区和被动区,土工格栅蜂巢土工格室,从而使土体发生剪切破坏。土体的承载力取决于活动面的剪切强度。右边为土工格室加固的情况,由于土工格室阻止了塑性区向外侧移,蜂巢土工格室,土体活动面将不能向外扩展,土工格栅蜂巢 土工格室,因而阻止了剪切面的产生,使地基破坏向深层发展,从而土体的承载力提高了。同时土工格室结构层在实际工程中可视为一个具有一定抗弯刚度的柔性筏基,这将使上部结构的荷载进一步扩散,使传递到地基中软弱下卧层顶面处的附加应力大大减小,土工格栅与蜂巢土工格室的区别,以达到增强地基稳定性,提高地基承载力的目的。
例如,在地基加固方面,确定土工格室加固地基的承载力时,仍然套用土工格栅等平面筋材加筋层的计算公式,仅对其中的某些参数进行了修正。众所周知,这两种材料在结构上有很大差别,所以,计算出的地基承载力误差较大。鉴于上述原因,本文基于温克尔(EWinkler)弹性地基梁理论,推导了土工格室柔性筏基的地基承载力计算公式,并用模型试验结果验证该公式的准确性。以期为土工格室在土木工程领域的推广应用提供借鉴。