从水泥混凝土路面遭受破坏的经验教训中,人们开始普遍认识到混凝土路面大多由于土基不稳定而产生唧泥和冻胀,同时因为行车轮迹分布不均,蜂巢格室护坡,土基产生不均匀的塑性形变累积而下沉,再加上路面板在温度、湿度坡差作用下的翘曲,形成板与土基间局部脱空,从而产生大量的开裂和接缝处的错台现象。故而选用刚度较大的材料作为混凝土路面的基层,是保证路面板得到地基紧密、均匀、坚强支承的有效措施,对保持路面板的使用特性和延长路面的使用年限具有积极的意义。目前国内外主要推广使用强度高、稳定和平整度好的水泥、沥青、石灰等稳定土以及用它们加固处治的碎石、砂砾等半刚性材料,更有甚者使用贫混凝土作为水泥混凝土路面的基层结构。土工格室碎石基层的创新之处是在碎石基层中增设一道土工格室共同承载,一方面有利于路基排水,防止过度冲刷后的板底脱空导致的唧泥、错台等现象,另一方面构成整体体系更有效的传递板间荷载,加强路面板之间的协同工作能力。
截止2011 年11 月底,松塔水电站大坝下游坝坡共完成土工格室护坡施工4 万m2,蜂巢格室护坡零售,完成总量的90%。实践证明,大坝下游坝坡采用土工格室护坡,不仅能保证施工质量和进度,在施工期对坝坡进行有效的防护,而且与原设计的预制混凝土块护坡相比,可节约投资约400 万元,经济效益相当可观。同时,该项技术的成功应用受到了建设、监理和设计等参建单位的高度评价和关注,具有良好的社会效应。另外,在施工中积累了较为丰富的施工经验,并总结出一套施工方便且操作性强的施工工艺,可应用到其他同类工程中。
针对上述情况,本文提出了采用土工格室沙障控制公路沙害。土工格室是一种新型土工合成材料,作固沙材料,片材厚度可根据沙漠的平均风速确定,依据防护地区沙丘的平缓程度确定每一格室的尺寸。每一格室单元都可张合,有与其他单元连接的固定点,蜂巢格室护坡特点,张开时为一定面积的方格状,闭合时可叠放在一起。这种材料使用寿命长,可拆卸重复使用,是防沙简便的固沙装置。它还可以和植物固沙结合使用(植物的幼苗、种子很难在流沙上定居、成活),蜂巢格室护坡特性,保护幼苗、种子不被流沙风蚀、埋压。当植物完全将流沙固定后可以把土工格室拆下重新使用。
通过风洞试验,对土工格室的固沙效果进行研究,测定了其风速流场和风速廓线特征,为完善和改进沙障结构及固沙性能提供了依据。