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，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，土工格室，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，土工格室标准，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。

土工格室柔性搭板处治的路桥过渡段差异沉降三维数值分析

　　应用MARC软件，建立路桥过渡段差异沉降的三维计算模型。基于该模型及不同的地基沉降模式，分别对土工格室加筋体和柔性搭板消化地基沉降、协调和控制桥头差异沉降的作用机理及其对地基沉降的适应性进行了三维数值分析。结果表明：土工格室复合体限制了周围土体的侧向变形，减小了路堤本身的压缩变形;同时，土工格室柔性搭板能有效地阻止上层土体向下沉降，减小路基竖向应力，使得桥台与路堤之间的沉降差在较广的范围内得到平缓过渡。

　　据土工合成材料类型的差异，目前路桥过渡段常用的加筋处治方法有2种，即平面结构的土工网或土工格栅加筋和三维结构的土工格室柔性搭板加筋。与常见的加筋类型(如支挡结构、加筋陡坡、软土地基加筋等)相比，路桥过渡段路基加筋的目的有较大差异。前者加筋主要是为了提高稳定性和承载力;而在桥头路堤使用加筋技术则是为了使桥台与桥头路堤沉降差得到平稳过渡，从而消除桥头跳车。可见桥头路堤的加筋作用机理不完全相同。目前对桥头路堤加筋作用机理的分析除了采用室内模型试验外，有限元数值模拟是另一种重要方法。周志刚等运用自行编制的二维有限元程序，对土工网处理桥头差异沉降进行了分析。此后，随着加筋材料本构模型及界面模型的发展，桥头路堤加筋技术的有限元数值模拟得到进一步发展。由于受计算技术的限制，自编程序通常只能模拟二维平面工况，而筋材在桥头路堤纵断面和横断面布置有限，其作用性状受桥台与路基边坡的影响较大，因此二维平面工况很难综合考虑这些边界条件，从而影响了有限元数值模拟的可靠性

土工格室植草护坡施工方法

　　1、按设计坡度清理、平整坡面，并人工夯实坡面。2、采用插件式连接法连接土工格室单元。连接时将未展开的土工格室组 件并齐，对准相应的连接塑件，插入圆销，然后展开。连接时，根据不同坡比的边坡采用不同单元组合形式。3、在坡面上按设计的锚杆位置放样，采用?38-?42钻杆进行钻孔，孔径基本可达50，按要求进行冲孔，在钻孔内灌注M30砂浆。4、按设计要求弯制锚杆，土工格室植草，并除锈、涂防锈油漆，悬在坡面外的锚杆(?22、应套内径为25的聚乙烯或聚丙烯软塑料管，管内所有空间应用油脂充填，端部应密封。5、铺设时，在坡顶先用固定钉或锚杆进行固定，按设计图纸要求开展，在坡脚用固定钉或锚杆固定，其间按图纸要求用锚杆固定。土工格室应预系土工绳，以备与三维网连接绑扎。6、施工边坡平台及首级平台填土，以固定土工格室于坡面上。7、土工格室固定好后，即可向格室内填充种植土、土壤改良剂、肥料等设计的填料，土工格室施工，充填时要使用振动板使之密实，靠近表面时用潮湿的粘土回填，并高出格室面1cm~2cm，并保持预系的土工绳露出坡面。首段铺设完毕后，即可进行第二段的铺设直至终完成。土工格室内填土要从上层开始分段进行，初期铺设时，上端一定要锚固好，可新增附加锚钉，一般为上部至少每隔一个格室间距布置一个锚杆或锚钉，等全部铺设完成并填充压实后，附加锚钉可取掉。8、自上而下铺挂三维植被网，并与土工格室上的土工绳绑扎牢固，贴紧坡面。个别地段，可增加土钉或固定钉固定。9、采用液压喷播植草，并覆盖土工膜，定期浇水养护，直至植草成坪。

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