土工格室加筋体加固机制

　　在土工格室处理软土路基加固机制研究的基础上，针对土工格室加筋体的受力变形特点，将格室体视为置放于Winkler地基上的连续长梁，基于传统的弹性地基梁理论，建立考虑水平摩阻力影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程，并给出其幂级数解答，从而得到了土工格室加筋体在集中荷载作用下的变形计算方法，为土工格室加固处理后的软土路基沉降计算提供了依据。理论与试验结果对比分析表明，在格室体变形分析中不计水平摩阻力的影响将夸大格室体在荷载作用下的竖向变形，计入水平摩阻力影响后理论与实测曲线吻合更好。

　　土工格室特有的三维蜂窝状结构使其在荷载作用下不仅可通过与土体上下接触面的摩擦提供侧向约束力来约束土体的侧向变形，而且格室侧壁能对填料提供相当大的侧向约束。格室体的侧向环箍作用及侧壁摩阻作用，将松散的填料聚合为一整体，大大增强了填料的强度、刚度和整体性。此外，格室与填料紧密结合，蜂巢格室，相互作用，构成一个具有较大抗拉、抗弯和抗剪强度的复合体，能有效地扩散路堤荷载，改善软基的应力分布，蜂巢格室用于河渠保护，限制软土的侧向挤出，从而提高软基承载力，减少沉降和不均匀沉降的发生。

强土工格室加筋砂土地基模型试验研究

　　分别针对纯砂地基和高强土工格室加筋地基进行多组模型试验，研究了单层土工格室埋深、焊距以及地基土压实度对地基承载力和变形特征的影响，并结合格室拉应变和筋材下方附加土压力的分布规律，以及地基和筋材的极限破坏状态，总结了高强土工格室加筋地基的作用机理.结果表明:相比纯砂地基，土工格室加筋能的地基承载力提高2倍多，可以减小地基沉降，并提高土体抗变形能力;加筋效果随格室埋深、焊距的减小和地基压实度的增加不断提高.影响程度从大到小依次为:砂土压实度、格室埋深、格室焊距;中间高强格室单元充分利用其抗拉强度，发挥侧限作用，有效扩散土中应力。

　　研究背景随着加筋技术的不断发展，土工合成材料也经历了几代演变，从土工布、土工网等低强度材料发展到现在普遍采用高强度、低延伸率的土工格栅和土工格室。普通土工格栅通常被看成具有较高抗拉强度的膜，但它对剪应力和竖向应力的扩散几乎不起作用，在工程应用中易产生较大的沉降变形。而早期生产的土工格室网带抗拉强度并不高、延伸率大，导致格室在使用过程中发生较大变形，不能有效控制土体侧移，阻碍了它在加筋领域的推广。本试验所采用的高强土工格室为整体式土工格室，其抗拉强度指标提高，断裂延伸率减小，同时解决了早期土工格室结点弱的缺陷。将土工格室置于地基中，形成筋土复合加筋层，能有效提高地基承载力，PCA蜂巢格室，减少地基沉降，相比换填和预压等传统地基处理技术，加固效果更明显，但其加筋机理至今研究并不十分深入。Rea和Mitchell首先通过采用纸质格室研究加筋砂特性，发现加筋砂复合体的破坏形式为冲剪破坏，并认为土工格室约束了砂的侧向变形，而土工格室的拉伸抗力，即“环向应力”使格室内填土的围压增大，增加了填料的强度和刚度。

土工格室结构层抗变形性能模型试验研究

　　采用土工格室加筋松软地基，能有效提高地基的强度和刚度，减少地基沉降变形，这在许多实际工程中已得到验证。但对土工格室结构层本身的变形性状，尚缺乏深入系统的研究。利用自制的试验装置，通过静力载荷试验，对土工格室结构层抗变形性能进行了研究，并对土工格室规格、填料类型和压实度3种影响因素进行了对比分析。试验结果表明:土工格室加固的黄土和粗砂结构层的抗变形能力明显得到提高;填料为粗砂时，土工格室结构层的变形模量平均提高了3.25倍，填料为黄土时，提高了1.73倍;土工格室焊距对土工格室结构层抗变形性状无显著的影响，而对土工格室压实度和土工格室填料影响较大。

　　土工格室是一种新型的土工合成材料，具有立体网状结构，整体强度高，耐热老化、抗腐蚀性能强等特点。采用土工格室加筋松软地基，能有效提高地基的强度和刚度，蜂巢格室用于土地拦固，减少地基沉降变形，这一点在很多实际工程中已经得到了验证;但对土工格室结构层本身的变形性状，尚缺乏深入系统的研究。为此，本文进行了土工格室结构层的大型室内模型试验，综合考虑了几种影响因素，对变形性状进行了较系统的分析探讨。室验内容室内模型试验主要是测试土工格室结构层的变形模量，以土工格室规格、填料类型、填料压实度为主要影响因素，采用静力载荷试验方法，分析土工格室结构层变形特性。

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