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土工格室-碎石桩双向增强复合地基研究进展

　　介绍了土工格室-碎石桩双向增强复合地基这一新型地基处理方法的处治技术及其特点，在分别对碎石桩复合地基和土工格室加筋体工作机理进行研究的基础上探讨了土工格室-碎石桩双向增强复合地基的加固机理，简要总结了土工格室-碎石桩双向增强复合地基试验研究、数值分析及双向增强复合地基的设计计算理论的研究现状。后讨论了土工格室-碎石桩双向增强复合地基尚需进一步研究的问题。

　　随着高速公路建设的迅猛发展，穿越软弱地基的工程逐步增多，地基处理已成为影响高速公路建设工程质量的关键因素之一。复合地基因其具有桩土共同承担荷载的优点而被广泛应用于工程实践。按目前的概念，复合地基可分为水平增强体型和竖直向增强体型2种基本形式，一般称之为“单一型复合地基”。对于“单一型复合地基”，目前已有大量的研究工作，形成了一套相对成熟的计算理论。但由于实际工程地质条件的复杂多变性，加上控制地基沉降、保持地基稳定、加快工期、节约投资等因素的制约，传统单一型复合地基往往不能满足要求。在这种情况下，双向增强体型复合地基应运而生，它是“水平向增强体与竖直向增强体”联合的复合地基形式，可博采上述2种单一形式之长，取得更佳的技术经济效果。

　　目前，有关“水平向增强体与竖直向增强体”联合型复合地基的名称或提法较多，如以黏结材料桩为竖向增强体的组合型复合地基在路基工程中常称为“桩承式水平加筋路堤”或“桩承式路堤”;也有根据复合地基组成命名的，什么是蜂格土工格室，如“桩2网复合地基”、“土工格室2碎石桩复合地基”、“粉喷桩2土工格栅复合地基”等。

　　本文中将“水平向增强体与竖直向增强体”联合型复合地基统称为“双向增强复合地基”，其中竖向增强体主要是桩体，可以是刚性桩、柔性桩等黏结材料桩，也可以是碎石桩等散体材料桩;水平向增强体的加筋材料可以是钢带、钢条、钢筋混凝土带、土工合成材料等。其中土工合成材料是一种新型的岩土工程材料，包括土工织物、土工格栅、土工膜、土工布、土工格室等。加筋材料的铺设可单向，也可双向;按需要可铺设1层，也可与填土间隔多层铺设。

　　综上所述，双向增强复合地基的组合形式较多。目前关于“二维土工合成材料(如土工格栅等)与黏结性材料桩(如混凝土桩等)”组成的双向增强复合地基的研究相对较多，但关于“土工格室(三维土工合成材料)2碎石桩(散体材料桩)”组成的双向增强复合地基的文献报道尚不多见。为进一步推广土工格室2碎石桩双向增强复合地基技术在软基处治中的应用，本文中拟对其处治技术、加固机理、试验研究及计算理论等进行探讨。

　土工格室于砂土之承载能力及动态特性试验研究

　　在沙漠地带中，在路基材料缺乏的状况下，利用土工格室与现场砂土可有效提高沙漠道路的承载力，并能达到经济效益与路基的设计要求。为了解土工格室于砂土路基的加筋行为，分别进行了静态承载板载重试验与动态载重试验，探讨土工格室加筋后的承载能力与动态特性。与未加筋砂土比较，土工格室发挥良好之加筋效果，其能提高砂土的承载能力;于静态承载试验中，承载能力随着土工格室高度增加而提升，并有效减少沉降量之产生。在动态试验指出，土工格室加筋于砂土受动态反复作用下，增加土工格室高度，并不相对能提升加筋的承载成效。以动态载重试验反应公路的反复载重条件，对于沙漠公路设计使用土工格室加固路基时，得以选择具有经济效益的优化方案。

　　沙漠地区开拓道路，因当地地质条件不佳而窒碍难行。现地路基皆为软弱砂土，无法确实承载车辆;又因碎石级配运送路程遥远，故为了有效且经济地进行道路拓展，蜂格土工格室，方式即为利用现地砂土做为路基土壤。利用土工格室(Geocell)放置于软弱路面上，蜂格土工格室生产线，再以砂土填满格框，其所成的路面在承受载重时可藉由格框的束制能力，可减少回填料之侧向位移，进而减少沉降量，其效果比紧密土壤的承载能力还要好。如此可有效提高砂土路基之承载力亦可进行道路拓展工程。为能了解土工格室加筋于砂土的特性，蜂格绿化护坡土工格室，本研究进行静态承载板载重试验与动态载重试验，评估土工格室加筋于砂土的承载与动态特性，以能符合现地动态载重行为。