用于防止滑坡及受载重力的混合式挡墙:不必用模板,即可创造出一层坚固的壁面,与回填方牢固的结合成一体,蜂巢格室改善负载性能,即使传统的各种重力结构无法使用的情形,填方也可就地取材,显著降低工程成本。
用于独立墙,码头,防洪堤等:可迅速地构起独立墙或障碍墙,并可使用透水的粒状填方堤防或堰壁,如果暂时性的设施需去除,土工格室亦可回收。在码头或防洪堤和其它比较重要的海岸用途也十分广泛。
土工格室处理高速公路拓宽部有限元分析
为研究三维柔性结构——土工格室加固路基拓宽部的效果,蜂巢格室,运用ABAQUS有限元软件,采用基于Coulomb定律摩擦模型模拟土工格室复合板体及其填料的非线性接触,模拟分析铺于新老路基结合处底层不同宽度、伸入老路基不同深度的土工格室时的路基顶面的竖向位移、侧向位移和相对差异沉降等。结果表明:土工格室的铺设使路基内应力分布趋于均匀,有效地协调新老路基的不均匀沉降,但加固效果并不随铺设格室的宽度、伸入老地基的深度而成线性增加。
随着我国高速公路交通量逐渐增大,对原有高速公路进行拓宽改造势在必行。老路拓宽的关键技术之一就是限制新老路基结合部的不均匀沉降,从而减少由此在路面结构内引起的附加应力可能造成路面的早期破坏。近年来,由于土工格室其特有的三维结构、抗弯抗拉性能,现已被广泛应用于高速公路拓宽改建工程。土工格室柔性结构层能有效协调软弱地基的不均匀沉降,增强路基稳定性。目前对土工格室已有较多的研究和应用,Andrawes、K.Z.等(1982)对土单元采用Duncan-Chang的E-v双曲线非线性弹性模型,蜂巢约束系统蜂巢格室,土与土工合成材料的接触面单元采用双曲线非线性弹性摩擦模型,模拟了土工合成材料与土体的相互作用;杨晓华(2004)将土工格室和其填料假定为复合板体,并研究了复合板体当量变形模量与其填料模量的关系;谢永利等(2004)应用MARC有限元软件对比分析了土工格室处理后的路基不均匀沉降。本文通过分析土工格室的加固机理,针对土工格室在高速公路拓宽结合部的不同铺设位置,运用Abaqus有限元软件对其分析比较,验证了土工格室协调新老路基变形的能力,PCA蜂巢格室,进而确定土工格室的铺设位置及效益宽度。
用于边坡及堤坝防护。用于边坡防护时,展开的格室壁形成一层层挡墙,可以大大缓解水流流速,避免坡面径流的形成。格室内可填充土壤,上面可以植草和灌木,在原始坡面无法恢复植被的情况下,同样可以获得理想的绿化效果,具有不可估量的环保价值。另外,土工格室因具有整体性和一定的柔性,大大弥补了片石骨架防护具有的松动、塌陷、架空等缺陷,且施工快捷,造价低,是一种非常理想的护坡用土工合成材料。