土工格室加筋土强度特性研究

　　为了探明土工格室加筋土的补强机理，为其合理的工程设计和应用提供理论上的依据，蜂巢约束系统土工格室，通过三轴剪切试验对土工格室加筋土的强度特性进行了研究，并与筋材平铺加筋土的强度特性作比较。试验结果分析表明，用土工格室作为加筋材料，可以显著提高土体的抗剪强度，且其抗剪强度高于筋材平铺加筋土；加筋方式、加筋密度等对应力-应变曲线形状影响较大；要使土工格室加筋土强度得以充分发挥，需要较大的应变；在加筋率相同且格室平面尺寸也相同的条件下，土工格室高度较小的多层土工格室，其加筋土（复合体）的抗剪强度有所增大、整体性将会增强。

　　土工格室加筋土不同于一般的加筋土。已有的对土工格室加筋土强度特性的研究，基本上都是对其常规强度特性和工程效果等进行理论分析。这些研究对揭示土工格室加筋土的工作机理，推动其工程应用提供了理论依据，但对土工格室的结构、布置形式、加筋率等这些工程设计所涉及的具体参数，及加筋土体变形对加筋效果的影响研究较小，还需要进一步的试验研究。本文通过三轴剪切试验对土工格室加筋土的补强机理、强度特性进行研究，并与筋材平铺加筋土的强度特性作比较，为其合理的工程设计和应用提供依据。土工格室加筋土的工作机理传统的加筋土是将具有较大变形模量和足够大抗拉与黏着强度的加筋材料成层平铺埋置于填土中，高分子纳米土工格室，构成一个土筋复合体。其作用是相当于筋材给土体提供了一个附加的侧向约束力，使土体的强度得到提高。

土工格室对路堤沉降影响的有限元分析

　　通过研究土工格室如何对软土路堤进行加筋，并且应用ANSYS有限元软件来数值模拟土工格室增强土体的强度。通过添加土工格室前后情况对比，改变土工格室的添加层数进行分析，研究了铺设土工格室对软土路堤的沉降影响以及铺设层数。结果表明，添加土工格室能限制路堤的沉降，使土体稳定性整体提高。

　　路堤作为交通，储存水源，保持水土的设施，解决冲蚀问题土工格室，是非常重要的建筑结构。天然的软土由于抗剪强度低，变形大，容易发生沉降，导致整体结构的破坏。目前，应用土工格室对软土路基加筋已经被广泛应用，取得了预期效果和良好的经济效益。土工格室本身有非常多的优点，可用于边坡防护、挡土墙，还可用于河道治理、城市排水道支撑工程。土工格室作为一种新型的加筋材料，目前被广泛应用于各种道路设施中，并且取得了良好的效果和经济效益。20世纪初欧洲和美洲将土工格室应用与路基的加筋，大大地减少了路堤的物理沉降。目前我国也大量地将土工格室应用于道路基础设施建设中，并且取得了意想不到的效果。1982年K.Z.Andrawes等对土工合成材料模拟时将Duncan-Chang的双曲线非线性弹性模型应用于土体的模拟。经过长时间的发展证明有限元方法对土工格室和土体的模拟已经成熟，它能够考虑复杂的边界条件、荷载条件和应力与应变关系，使分析结果更为准确和可靠，并且将极大地节省试验时间、人力和资金、扩大研究参数的范围和精细程度。同时应用有限元方法能够考虑复杂的边界条件、荷载条件和应力应变的非线性关系，土工格室，使分析更为准确。

土工格室产品采用高密度聚乙烯作为原料，经挤出成型片材、焊接而成立体网状结构。高密度聚乙烯HDPE是一种性能比较好的高分子材料，与低密度聚乙烯（LDPE ） 相比具有结晶度高、软化点高、模量高和强度高等优点，其低温性能尤为突出，在-60 ℃ 的寒冷环境中仍能保持其挠曲性。因此，其应用领域比较广泛，HDPE支链结构少，因此HDPE是一种对环境应力开裂极为敏感的材料。

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