土工格室是一种采用高密度聚乙烯(HDPE)片材焊接而成的蜂窝状三维立体网格结构,伸缩自如,可以折叠,施工时张拉成格网,具有材质轻、耐磨损老化、耐腐蚀、拉伸强度高、抗冲击力强、运输方便等优点。土工格室植草护坡是指将土工格室展开,通过铆钉将其固定在坡面上,然后在格室内充填种植土,喷播草籽,再浇水养护的一种复合型生态护坡技术。这种柔性护坡形式具有良好的防护作用和绿色环保效应:(1)种植土包裹于蜂窝状的格室单元内,大大减少坡面土壤流失;(2)直接在格室中填土种草,发达的植物根系起到联接、加筋坡面土体的作用,其保持水土的作用可减缓雨水冲刷和入渗,且绿化环境;(3)降雨形成的坡面水流受到格室片材的限制,分散坡面径流,使得水流路径加长,水流冲蚀作用相对分散,起到消能防冲的作用;(4)水流可以从格室侧壁的孔洞流出,或经特设的土工复合排水体排出,避免形成暗流,避免坡面与防护体之间形成潜蚀性破坏[2]。土工格室植草边坡防护技术成本低,施工简便,且具有较高的环保、生态效益,在工程中得到了广泛应用。
土工格室防护边坡抗冲刷规律试验研究
采用变坡试验水槽对土工格室防护坡面的侵蚀规律进行了试验研究。试验坡度为5°~35°,放水流量1~2m3/h。基于传统的径流量和产沙量测定方法,分析了土工格室边坡坡面的产沙演化规律。研究结果表明:土工格室的存在形成一系列沿格室边缘菱形分布的纹沟,土工格室施工图片,与自然坡面的冲刷形态有本质区别;累计侵蚀量随坡度、流量的增大而增大;土工格室坡面的侵蚀主要发生在前10min,相同时段内的侵蚀量逐渐减小;同一流量条件下,土工格室坡面冲刷的侵蚀模数与边坡坡度之间呈良好的幂函数正相关关系。
土工格室护坡是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充种植土,土工格室厂,然后均匀撒(喷)播草种进行绿化的一种护坡技术。由于二者的有机结合充分发挥了土工格室防冲固土和草的根系固土的作用,与传统的草皮护坡形式相比,大大提高了边坡的抗冲蚀能力,是一种符合国家注重环保、建设绿色通道要求的护坡技术,且施工方便简单,维护成本低,具有较高的环保、生态等方面的综合经济效益,在目前的工程建设中得到越来越广泛的利用。有关土工格室防护边坡理论与试验方面的研究已取得了一些成果。由于植物生长有一个过程,土工格室防护边坡初期抵抗侵蚀的特性就显得特别重要。国内外学者或从理论,土工格室指标,或根据小区野外实测资料和实验室测定资料出发,对坡面抗冲刷能力进行了大量的研究,取得了大量的研究成果。这些研究主要针对自然坡地,而对土工格室防护边坡初期抵抗侵蚀冲刷的规律的研究目前国内很少见到报道。本文通过室内放水冲刷模拟试验,揭示土工格室坡面初期土壤侵蚀过程,观察冲刷现象,定量比较不同坡度、不同流量条件下,土工格室坡面抗冲刷能力。
土工格室柔性挡墙极限主动土压力计算方法
利用有限元法分析了土工格室柔性挡墙水平变位特征,得到了墙体中部水平变位的分界点,提出了主动土压力的计算方法。分界点上部位移模式接近平动,采用库仑主动土压力理论计算上部的土压力,分界点下部位移模式接近绕墙脚的转动,采用水平微分单元法计算下部的土压力,并比较了计算结果与实测结果。比较结果表明:土压力计算结果与实测结果沿墙高的分布形态及增长趋势基本一致,计算值比实测值略偏小一些,偏差小为0.2kPa,土工格室,大为2.9kPa,平均偏小为1.2kPa,可见土压力计算方法可靠。
土工格室柔性挡墙作为一种新型柔性支挡结构,特点在于施工完后,表面可以进行绿化,克服了刚性支挡结构物表面不能进行绿化的缺陷。同时,由于其墙身具有一定的柔性,可与土体协调变形,能够释放部分土压力,使墙后土体的土压力重新分布,向有利于整体稳定的方向发展。但是,由于其作用性状耦合了墙体、加筋层、墙后填土、地基四部分影响因素的相互作用,故其受力与变形性状比较复杂。在挡墙土压力研究方面,相关刚性挡墙土压力的研究比较多,相关柔挡墙土压力的研究比较少,而且大多还局限在锚桩墙和基坑开挖支护方面。土工格室柔性挡墙是采用土工格室与填料组成的复合体叠砌而成,墙体本身具有一定的柔性,与锚桩墙和基坑支护等柔性结构在材料特性、边界条件上存在很大的差异。加筋土挡墙属于柔性挡墙,相关的研究比较多,相关的设计施工已写入规范,但其作用机理与土工格室柔性挡墙的作用机理存在本质的区别。