土工格室界面特性与处治路堤现场试验分析

　　拉拔试验能更好的反映加筋土结构中筋材的加筋行为，采用自制的拉拔试验装置来测试高填方路堤的现场砂粒填料与土工格室的界面特性参数，分析土工格室与土的界面摩擦作用，进一步研究土工格室的加筋机理。结合工程实例，对土工格室处治高填方路堤进行现场试验，分析格室在路堤横断面的受力特点以及格室的加筋性能。试验结果表明:土工格室拉拔受力是一个渐进式的过程，随着拉拔位移继续增大，格室后面几排网格依次受到填料的阻力，拉拔界面的剪应力呈台阶式的上升;格室与填料的界面摩擦角大于填料本身的摩擦角，且拉拔系数K大于1.0，格室加筋性能远优其他平面材料的加筋性能;在路堤横断面方向，格室承受拉应力;在新旧路堤搭接处，格室受拉应力，是重点需要处治的位置。研究表明格室能有效的约束路堤土的侧向变形，同时土工格室所在层位起到了扩散荷载的作用。

　　土工格室是由高强度的HDPE宽带，经过强力焊接而形成的一片网状格室结构，作为一种新型的合成材料，防波堤土工格室，在八十年代末九十年代初，欧美等国家就开始了大量的研发工作，并经试验和现场应用证明在提高一般填土承受动荷以及路基防护方面均有很大的功效。我国在九十年代初在吸收国外先进经验的基础上，开始了土工格室的开发研究工作，并在道路基床病害整治，固定松散介质的应用方面取得了重大突破。土工格室作为新型立体加筋材料的代表，与传统的平面加筋材料相比，其加筋性能具有更大的优势。美国学者McGown提出，对各种加筋土结构而言，起加筋作用的都是土工合成材料的抗拔阻力，他主张用拉拔试验来测定界面强度，同时获得埋在土内筋材的应力-应变关系。法国Schlosser认为，拉拔试验的优点在于测试结果能自动反映土体剪胀和压密状态，并较好模拟筋材在土内的工作条件。而土工格室加固地基处理已有较多的研究与应用，赵明华等(2009)探讨了土工格室-碎石桩双向增强复合地基的加固机理，邹静蓉等(2007)对土工格室加筋边坡变形和破坏力学机理进行了离心模型试验研究。

土工格栅与土工格室加筋土的大型直剪试验和邓肯-张模型参数研究

　　基于梅河高速公路程江至华城段K20+638及K20+500处桥台加筋土台背处理方案，采用大尺寸直剪模型试验分析了土工格栅、土工格室加筋土以及土工格室加筋水泥稳定土接触面上的剪切变形特性，其剪应力-剪切应变曲线呈明显的非线性关系，采用邓肯-张双曲线模型能很好地反映土体的非线性特征，通过试验得到了土工格栅、土工格室加筋土界面的邓肯-张E-B模型参数，为今后土工格栅、格室加筋土桥台设计提供参考。

　　根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包括两种:即平面结构的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，前者加筋之目的主要是为了提高稳定性和承载力，而桥头路堤使用加筋技术则是为了协调桥台与桥头路堤沉降差，从而消除桥头跳车，故桥头路堤的加筋作用机理也不尽相同。邓肯-张双曲线模型能较好地反映土体的非线性，概念明确、简单实用，5个试验参数均有一定的物理与几何意义，可以通过常规剪切试验获取，支撑管路土工格室，在工程中得到广泛应用。本文通过大尺寸直剪模型试验得到土工合成材料加筋的邓肯-张E-B模型参数，为今后土工格栅、格室加筋土桥涵台背设计提供参考.

土工格室应用于桥台背后填筑施工操作要点

　　(1)整平下承层。机械整平人工配合，专人指挥，土工格室，以免出错。

　　(2)钻眼锚固施工。依据图纸，计算各层的设计高度、长度、宽度，稳固铁路路基土工格室，测出土工格室首层高度(以下各层同首层)并进行钻眼放样。钻机选用BTGJD2型冲击旋转钻机，施工时利用冲击器的冲击力将钻头打入台背，形成深约100cm的孔眼，然后用<20钢筋插入孔眼中，安好卡子，对好插销，进行锚固。每个插销可设2个孔，2个孔眼必须对称，便于锚固。

　　(3)张拉土工格室且设立锚固钢筋。张拉前应插入锚固钢筋，并用锚固钢筋锁紧固定土工格室，使其铺开。连接土工格室四周采用钢钎或锚固钢筋，与桥台和侧墙连接处采用膨胀螺栓连接;然后调整使插销对眼，与张拉可同时进行。

　　(4)对接插销。纵横向相临土工格室板块采用合页式插销整体连接，其连接件为专利产品。

　　(5)摊铺各层土工格室完毕后应当在其孔眼内填塞砂、石料，以达到锁定及加筋补强作用。首先对铺筑地面进行平整，并形成纵横向坡度。填筑时，每层必须分层填筑，每层需铺厚度不大于30cm，但不宜小于20cm。与路基填料结合处应挖土质台阶，不能用大型压路机碾压，应采用小型手推振动夯、手推振动压路机或重型蛙式打夯机，以确保台背填料的压实度，锥坡内填料压实度不小于90%，路面底基层以下2m不小于95%。

　　(6)土工格室的纵向铺设上长下短，可采用缓于或等于1∶1的坡度自上而下逐层缩短纵向铺设长度，下一层的铺设长度应小于纵向铺设长度Lmin。

稳固铁路路基土工格室|蜂格工程材料(在线咨询)|土工格室由山东蜂格工程材料有限公司提供。山东蜂格工程材料有限公司（www.fggccl.com）在塑料建材这一领域倾注了无限的热忱和激情，蜂格工程材料一直以客户为中心、为客户创造价值的理念、以品质、服务来赢得市场，衷心希望能与社会各界合作，共创成功，共创辉煌。相关业务欢迎垂询，联系人：冉经理。