土工格室处理的软基沉降的有限长梁解

　　简述了土工格室作为垫层加固软基的作用机理，通过假设格层垫室沿路堤纵向无限长分布，路堤荷载沿路堤纵向不变，并简化为沿路堤中心对称分布的均布荷载，将格室垫层处理的软基沉降问题化作平面应变问题，从而格室垫层可看作Winkler地基上的有限长梁.采用能量法求得对称荷载作用下的沉降，并给出了算例。

　　土工格室是一种新型土工合成材料，由高密度聚乙烯宽带经超声波焊接而成，具有窝状格室结构，特点是伸缩自如，运输时可折叠，施工方便，只需张开格室填充土石料并压实即可。格室与填料构成一复合整体，土工格室施工方法，这种复合体，相对软弱下卧层而言有相当的刚度和大的应力扩散角，能有效降低作用于卧层顶面的附加应力，可视为一个具有一定抗弯刚度的柔性筏基。在Winkler弹性地基模型的基础上，通过平面应变假设，将格室垫层看作一个整体，基于有限长梁的挠曲变形机理，将能量法用于格室垫层与软基共同作用下的沉降计算。土工格室垫层的结构组成及工作机理，结构组成根据目前的工程实践和经验，采用土工格室处理软基时，一般先在软基顶面铺一层厚10～30cm的粗砂，再铺设土工格室，将填料压实后，格室上部还有10～30cm的超高层。工作机理土工格室作为一种立体加筋结构，其筋材具有较大的抗拉强度。在铺于软基顶面时，格室侧壁能够对填料提供相当大的侧向约束，将松散的填料聚合为一个整体，并在荷载作用下对填料产生向上的摩擦力，大大增强了填料的强度和整体性。

土工格室界面特性与处治路堤现场试验分析

　　拉拔试验能更好的反映加筋土结构中筋材的加筋行为，采用自制的拉拔试验装置来测试高填方路堤的现场砂粒填料与土工格室的界面特性参数，分析土工格室与土的界面摩擦作用，进一步研究土工格室的加筋机理。结合工程实例，对土工格室处治高填方路堤进行现场试验，土工格室供应洪利，分析格室在路堤横断面的受力特点以及格室的加筋性能。试验结果表明:土工格室拉拔受力是一个渐进式的过程，随着拉拔位移继续增大，格室后面几排网格依次受到填料的阻力，拉拔界面的剪应力呈台阶式的上升;格室与填料的界面摩擦角大于填料本身的摩擦角，且拉拔系数K大于1.0，格室加筋性能远优其他平面材料的加筋性能;在路堤横断面方向，格室承受拉应力;在新旧路堤搭接处，格室受拉应力，是重点需要处治的位置。研究表明格室能有效的约束路堤土的侧向变形，同时土工格室所在层位起到了扩散荷载的作用。

　　土工格室是由高强度的HDPE宽带，经过强力焊接而形成的一片网状格室结构，作为一种新型的合成材料，在八十年代末九十年代初，欧美等国家就开始了大量的研发工作，并经试验和现场应用证明在提高一般填土承受动荷以及路基防护方面均有很大的功效。我国在九十年代初在吸收国外先进经验的基础上，土工格室，开始了土工格室的开发研究工作，并在道路基床病害整治，固定松散介质的应用方面取得了重大突破。土工格室作为新型立体加筋材料的代表，与传统的平面加筋材料相比，其加筋性能具有更大的优势。美国学者McGown提出，对各种加筋土结构而言，起加筋作用的都是土工合成材料的抗拔阻力，他主张用拉拔试验来测定界面强度，同时获得埋在土内筋材的应力-应变关系。法国Schlosser认为，拉拔试验的优点在于测试结果能自动反映土体剪胀和压密状态，并较好模拟筋材在土内的工作条件。而土工格室加固地基处理已有较多的研究与应用，赵明华等(2009)探讨了土工格室-碎石桩双向增强复合地基的加固机理，邹静蓉等(2007)对土工格室加筋边坡变形和破坏力学机理进行了离心模型试验研究。

一、 处理半填半路基

　　在地面自然坡度徒于1：4的斜坡上修筑路堤时，路堤基底应挖台阶1M，如果改建公路加宽或分期修建时，新旧路基台阶的衔接处，高等级公路台阶宽度一般为2M，在每层台阶水平面中建造土工格室，土工格室作用，利用土工格室作用可以使路面更均匀防止沉陷的难题。

　　二、 风沙地区路基

　　风沙地区路基应以低路堤为主，路堤一般不就小于0.4M.由于风沙地区路基修筑的路基较低及承载力又重的专业要求，采用土工格室可以对松散填料起到固定作用，在有限的高度内保障路基具有高的稳定性和强度，以承受大型车辆的重量。

　　三、多年冻土地区路基

　　在多年冻土地区修筑填方路基，应降低填土高度，以防止引起冻层上限下降或发生翻浆，致使路堤发生大量沉降。土工格室有效的落实的整体侧限性和特有的立面加筋效应，可以使某些小的填土地段更好稳定住路基，并使填土具有较高的强度和刚度。

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