土工格室公路工程应用技术指南

　　土工格室是一种具有立体网状结构的新型土工合成材料。采用该种材料的组成的柔性结构体系具有整体强度高、刚度大、抗腐蚀、耐老化等优良的特性。与其它土工材料构成的结构层相比回弹模量和变形模量可提高一倍以上，地基承载能力大于180kPa，与现有的加固方法相比，工程总造价可降低10～15%。并可以实现公路沿线的生态恢复功能，防护边坡蜂巢格室，达到绿化、美化环境的目的。2001年至2004年课题组通过对土工格室柔性结构层系统的力学性状试验、室内模型试验、数值优化及实体工程的现场测试分析等，对其力学与工程应用性状进行了大量的研究工作，取得了许多有价值的研究结论。2005年12月该课题被验收鉴定为国际先进水平，2007年被中国公路学会评为交通公路科技进步叁等奖。

　　为了深化研究并推广应用该成果，为相应规范（或规程）修订和增补提供必要的基础数据和科学依据。我们编写出了这本《土工格室公路工程应用技术指南》手册，旨在方便设计单位、施工单位、监理单位、建设单位、质检单位等工程各参建单位参考运用，我们相信随着项目的进一步推广，将会取得更加显著的经济、社会效益。

　

土工格室柔性搭板处治的路桥过渡段差异沉降三维数值分析

　　应用MARC软件，建立路桥过渡段差异沉降的三维计算模型。基于该模型及不同的地基沉降模式，分别对土工格室加筋体和柔性搭板消化地基沉降、协调和控制桥头差异沉降的作用机理及其对地基沉降的适应性进行了三维数值分析。结果表明：土工格室复合体限制了周围土体的侧向变形，减小了路堤本身的压缩变形;同时，土工格室柔性搭板能有效地阻止上层土体向下沉降，减小路基竖向应力，使得桥台与路堤之间的沉降差在较广的范围内得到平缓过渡。

　　据土工合成材料类型的差异，目前路桥过渡段常用的加筋处治方法有2种，即平面结构的土工网或土工格栅加筋和三维结构的土工格室柔性搭板加筋。与常见的加筋类型(如支挡结构、加筋陡坡、软土地基加筋等)相比，路桥过渡段路基加筋的目的有较大差异。前者加筋主要是为了提高稳定性和承载力;而在桥头路堤使用加筋技术则是为了使桥台与桥头路堤沉降差得到平稳过渡，从而消除桥头跳车。可见桥头路堤的加筋作用机理不完全相同。目前对桥头路堤加筋作用机理的分析除了采用室内模型试验外，蜂巢格室，有限元数值模拟是另一种重要方法。周志刚等运用自行编制的二维有限元程序，对土工网处理桥头差异沉降进行了分析。此后，随着加筋材料本构模型及界面模型的发展，河床治理蜂巢格室，桥头路堤加筋技术的有限元数值模拟得到进一步发展。由于受计算技术的限制，自编程序通常只能模拟二维平面工况，稳固路基蜂巢格室，而筋材在桥头路堤纵断面和横断面布置有限，其作用性状受桥台与路基边坡的影响较大，因此二维平面工况很难综合考虑这些边界条件，从而影响了有限元数值模拟的可靠性

      路边坡状态的好坏直接影响土工格室的使用、路基的稳定性和公路路面的使用品质和通过能力。路边坡除自身稳定性因素外还容易因雨雪、流水侵蚀破坏。使用土工格室植被护坡不但能减少外力破坏，还能绿化环境、提升公路景观效果。土工格室植被护坡目前常用的有两类土工格室：一类是由土工格栅装配构成的土工格室；另一类是由高强度条带聚合物构成的

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