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土工格室结构层抗变形性能模型试验研究

　　采用土工格室加筋松软地基，能有效提高地基的强度和刚度，减少地基沉降变形，这在许多实际工程中已得到验证。但对土工格室结构层本身的变形性状，尚缺乏深入系统的研究。利用自制的试验装置，通过静力载荷试验，对土工格室结构层抗变形性能进行了研究，并对土工格室规格、填料类型和压实度3种影响因素进行了对比分析。试验结果表明:土工格室加固的黄土和粗砂结构层的抗变形能力明显得到提高;填料为粗砂时，蜂巢格室供应商，土工格室结构层的变形模量平均提高了3.25倍，填料为黄土时，提高了1.73倍;土工格室焊距对土工格室结构层抗变形性状无显著的影响，而对土工格室压实度和土工格室填料影响较大。

　　土工格室是一种新型的土工合成材料，蜂巢格室，具有立体网状结构，蜂巢格室定价，整体强度高，耐热老化、抗腐蚀性能强等特点。采用土工格室加筋松软地基，能有效提高地基的强度和刚度，减少地基沉降变形，这一点在很多实际工程中已经得到了验证;但对土工格室结构层本身的变形性状，尚缺乏深入系统的研究。为此，本文进行了土工格室结构层的大型室内模型试验，综合考虑了几种影响因素，对变形性状进行了较系统的分析探讨。室验内容室内模型试验主要是测试土工格室结构层的变形模量，以土工格室规格、填料类型、填料压实度为主要影响因素，采用静力载荷试验方法，分析土工格室结构层变形特性。

基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析

　　针对土工格室加筋体的受力变形特性，将格室体视为置于弹性地基上的梁基于文克尔假定建立考虑水平摩阻力，影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程从而得到了土工格室加筋体在集中荷载和均布荷载共同作用下的挠曲变形幂级数半解析解。在此基础上分析了格室体长度格室，体刚度地基反力系数及筋土界面水平摩阻力，等因素对格室体挠曲变形及内力的影响结果表明格室体的设置可有效地减小路基沉降但也存在着尺寸效应，地基土体地基的反力系数对路基沉降有较大的影响该系数越大，路基沉降越小筋土界面水平摩阻力对格室体的挠曲变形及弯矩有一定程度的削弱作用在工程设计中值得考虑。

　　土工格室是世纪年代研发的一种新型，土工合成材料它是由高强度的高密度聚乙烯焊接或组装而成的三维蜂窝状结构，具有材质轻耐磨耐熟拉伸强度高刚性韧性好抗冲击力强等特点。可与格室内填充的砂石土等填料共同构成具有一定抗弯抗剪和抗压能力的柔性筏板基础来提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降目前该类土工合成材料不仅广泛应用于软土地基加固边坡防护挡土墙修建等岩土工程，而且因其与砂石等填料共同作用后形成良好的反滤排水隔离加筋保护及防渗等作用，而广泛应用于渠道防渗及水库大坝反滤排水防渗等水利工程中土工格室是一种极具发展前景的土工合成材料。国内外许多学者从不同角度对其进行了研究但因格室体的加固机理复杂。到目前为止其理论研究尚处于发展阶段其变形计算。尚无统一方法而变形是路堤设计的一个重要方面。因此有不少学者对格室体的受力变形进行研究取得了一些成果。如殷建华谈至明张福海等对传统的弹性地基梁理论进行改进在土工格室加筋体的竖向变形分析中考虑了筋土界面水平摩阻力的影响取得了良好的效果。但这些方法仍存在一些问题与不足如只给出了格室体在无限或半无限假定条件下的具体解答未给出其有限长梁解，且不能反映筋材拉力沿轴向变化实际情况为此本文拟对传统的弹性地基梁理论加以修正基于文克尔假定考虑筋土界面水平摩阻力的影响给出格室体荷载作用下受力变形的有限长梁幂级数解答。

用于防止滑坡及受载重力的混合式挡墙：不必用模板，即可创造出一层坚固的壁面，与回填方牢固的结合成一体，即使传统的各种重力结构无法使用的情形，填方也可就地取材，显著降低工程成本。

用于独立墙，码头，防洪堤等：可迅速地构起独立墙或障碍墙，并可使用透水的粒状填方堤防或堰壁，如果暂时性的设施需去除，土工格室亦可回收。在码头或防洪堤和其它比较重要的海岸用途也十分广泛。

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