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土工格室-碎石桩双向增强复合地基大比例室内模型试验简介

　　为分析不同地基对其加固后的路基竖向承载力和竖向变形的影响，设计并完成了单纯软基、土工格室加筋地基、碎石桩复合地基和土工格室-碎石桩复合地基4组大比例室内模型试验，分析了经格室加筋垫层、碎石桩和土工格室-碎石桩加固后的路基竖向承载力和竖向变形变化规律。结果表明:经土工格室-碎石桩双向增强复合地基处治后的路基承载力大于单一碎石桩复合地基和单一土工格室加筋地基;土工格室加筋垫层具有良好的筏板和应力均化作用，从而使碎石桩桩顶沉降量明显减小，加筋垫层对路堤荷载下桩端沉降的影响不大;路堤荷载下，碎石桩桩顶沉降量小于同平面桩间土沉降量，大于桩端沉降量，以致路堤荷载下复合地基中桩间土先于桩体发生破坏。

　　随着对复合地基理论认识的提高以及实践经验的积累，多种形式组合的复合地基技术已在软基处治中日益发展。由竖向增强体(桩体)和水平向增强体(土工加筋体)联合而成的双向增强复合地基，因其博采竖向桩体复合地基和水平向加筋体复合地基之长，可大幅度提高地基承载力，减少地基沉降量，达到技术经济效益，从而被广泛应用于公路、铁路等软基处治工程。试验研究可直接揭示研究对象的某些特性，为理论分析提供良好的基础。室内模型试验具有投资相对较少、时间灵活、影响因素易控制等优点，成为揭示研究对象工作机理，探讨发展规律等的重要手段之一。目前，关于二维土工合成材料(如土工格栅等)与粘结材料桩(如混凝土桩等)组成的双向增强复合地基的试验研究相对较多，但有关土工格室(三维土工合成材料)与碎石桩(散体材料桩)组成的双向增强复合地基试验研究鲜有文献报道。陈艳平等曾对土工格室碎石垫层-碎石桩双向增强复合地基进行过室内模型试验研究，但该试验是按近1∶10的比例模拟现场研究对象，存在模型缩尺效应等问题。

过滤：土工合成材料的这种功能与传统的砂滤层类似，允许土体内部的液体通过并派出，同时起到保土作用，阻止上游土壤颗粒的流失。例如，用有纺土工织物阻止土粒迁移渗入排水骨料或排水管，同时保持排水系统正常工作；在海岸或河岸的抛石防护层和其它护岸材料下铺设土工织物以防止土壤被破坏。 排水：土工合成材料在土体内部作为排水体，土工格室批发，可使水流沿其内部从低渗透性土体排出。例如，铺设于路堤底部的土工织物可以用来消散孔隙水压力。 隔离：这种功能是指土工合成材料能够把两种具有不同粒径分布的涂料隔离开来，土工格室价格，以免相互混杂而失去各自的整体性和结构完整性。土工织物和土工膜都可以起到隔离作用。 加筋：土工合成材料置于土体内部作为加筋构件，或土工合成材料与土体结合成一个复合体，加筋复合土体与未加筋土体相比，其强度及变形性能都得到明显的改善。例如，土工格室或者土工格栅加筋可提高土体的抗拉强度，从而能够建造垂直或近乎垂直的加筋挡土墙；加筋还能用来在极软地基上建造路堤；加筋后路堤边坡可以比未加筋时更陡。 防渗：一些土工合成材料具有相对低的透水（气）性，可阻止液体或气体流动和扩散，发挥防渗作用或包容作用。例如，土工膜、复合土工膜、GCL都具有很低的渗透性，可作为流体的防渗屏障。 防护：又称水土保持，是指通过设置土工合成材料防护措施，土工格室，减少由降雨冲击和地表水径流造成的土壤流失，譬如土工格室对边坡的防治和绿化。

      结构对比。土工格室(geocell)是20世纪80年代的一种新型土工合成材料，它是由高密度的聚乙烯宽带(PE，HDPE)经超声波焊接或锚接而成的具有蜂窝状格室结构，展开后呈蜂窝状的立体网格。而土工格栅是高分子聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格，较高强度的平面网状材料。如果令土工格室的高度为0，则土工格室在形态上就和平面型的土工布、土工网、土工格栅相类似。此时，土工格室便由三维结构变成了二维平面网状结构，筋土之间的约束挤密作用变成了平面相互摩擦的效应。可以这样认为，土工格室销售，平面的土工布、网、格栅可以看做是土工格室的一种特殊应用形式。因为土工格室具有一定的高度，聚合物片材较厚，强度和模量很大，焊接强度高，和填筑与其中的材料一起组成刚度很大的板体结构，具有一定的抗弯作用，从而分散上部结构的竖向应力。