土工格室、土工格栅及土工布的加筋机理比较
介绍土工格室这种新型材料,并比较土工格室和土工格栅及土工布的加筋机理,前者是三维的,而土工格栅和土工布是二维的(平面的),所以土工格室具有一定抗弯性,能分散上部结构的竖向应力.
20世纪60年代,法国工程师H.Vidal在挡土墙设计中大胆采用镀锌钢带作为加筋材料并取得了很好的效果。随后他发表了很多有关加筋土方面的研究论文,促进了加筋土技术在挡土墙、路基、边坡和地基中的广泛应用,同时进行了相应的理论研究,为现代加筋土技术的发展奠定了基础。由于加筋土结构优良的工程特性和低廉的造价,迅速在全世界范围推广使用。随着土工合成材料的发展,加筋材料由初的金属片材变成由聚乙烯/聚丙烯为主要原料共聚而成的土工合成材料。不断出现先进的生产制造工艺使土工合成材料的强度、抗变形和抗老化的能力不断提高,使土工合成材料在土木、水利、交通、铁道和环境工程中得到广泛应用。
土工格室坡面侵蚀水流含沙量的变化
侵蚀过程中水流含沙量的变化是产沙、水沙关系消长及演变过程的重要指标,实验中重点观测了不同坡度和水流条件下径流含沙量的变化过程,土工格室指标,可见相同流量不同坡度条件下土工格室坡面侵蚀水流含沙量随时间变化过程的实验观测结果。
在相同流量、不同坡度条件下,土工格室植草护坡,土工格室坡面流的含沙量随径流过程表现为总体较平稳下降,后趋于相对稳定的变化趋势,但坡度越大,土工格室坡面流的含沙量越大。一方面是由于初期坡面浮土的存在,另一方面是因为在冲刷初期坡面相对较平整,阻力较小,用来挟带泥沙颗粒的能量较大。随着冲刷的进行,阻力不断增大,水流挟沙能力降低,当坡面的补给与侵蚀能力处于平衡时,便形成稳定的坡面流含沙量。
坡面径流的侵蚀能力随着坡度增大和流量的增加而持续增加,说明坡度越陡,坡面流流量越大,坡面受到的侵蚀越严重,土壤侵蚀率越高.同时流量的增大,土工格室护坡,也使得坡面流相对动能增加,水流的挟沙能力增强。另外, 通过观察不同流量下侵蚀率随坡度的变化曲线发现,随着流量的增加,曲线由缓变陡,即流量越大,其对侵蚀量的影响越大。