
土工格室-碎石桩双向增强复合地基研究进展
介绍了土工格室-碎石桩双向增强复合地基这一新型地基处理方法的处治技术及其特点,在分别对碎石桩复合地基和土工格室加筋体工作机理进行研究的基础上探讨了土工格室-碎石桩双向增强复合地基的加固机理,简要总结了土工格室-碎石桩双向增强复合地基试验研究、数值分析及双向增强复合地基的设计计算理论的研究现状。后讨论了土工格室-碎石桩双向增强复合地基尚需进一步研究的问题。
随着高速公路建设的迅猛发展,土工格室用于码头防波堤,穿越软弱地基的工程逐步增多,地基处理已成为影响高速公路建设工程质量的关键因素之一。复合地基因其具有桩土共同承担荷载的优点而被广泛应用于工程实践。按目前的概念,复合地基可分为水平增强体型和竖直向增强体型2种基本形式,一般称之为“单一型复合地基”。对于“单一型复合地基”,目前已有大量的研究工作,形成了一套相对成熟的计算理论。但由于实际工程地质条件的复杂多变性,加上控制地基沉降、保持地基稳定、加快工期、节约投资等因素的制约,传统单一型复合地基往往不能满足要求。在这种情况下,双向增强体型复合地基应运而生,它是“水平向增强体与竖直向增强体”联合的复合地基形式,可博采上述2种单一形式之长,取得更佳的技术经济效果。
目前,有关“水平向增强体与竖直向增强体”联合型复合地基的名称或提法较多,如以黏结材料桩为竖向增强体的组合型复合地基在路基工程中常称为“桩承式水平加筋路堤”或“桩承式路堤”;也有根据复合地基组成命名的,如“桩2网复合地基”、“土工格室2碎石桩复合地基”、“粉喷桩2土工格栅复合地基”等。
本文中将“水平向增强体与竖直向增强体”联合型复合地基统称为“双向增强复合地基”,其中竖向增强体主要是桩体,可以是刚性桩、柔性桩等黏结材料桩,也可以是碎石桩等散体材料桩;水平向增强体的加筋材料可以是钢带、钢条、钢筋混凝土带、土工合成材料等。其中土工合成材料是一种新型的岩土工程材料,包括土工织物、土工格栅、土工膜、土工布、土工格室等。加筋材料的铺设可单向,也可双向;按需要可铺设1层,也可与填土间隔多层铺设。
综上所述,双向增强复合地基的组合形式较多。目前关于“二维土工合成材料(如土工格栅等)与黏结性材料桩(如混凝土桩等)”组成的双向增强复合地基的研究相对较多,但关于“土工格室(三维土工合成材料)2碎石桩(散体材料桩)”组成的双向增强复合地基的文献报道尚不多见。为进一步推广土工格室2碎石桩双向增强复合地基技术在软基处治中的应用,本文中拟对其处治技术、加固机理、试验研究及计算理论等进行探讨。











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,土工格室用于承受载重的堤防,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,土工格室改善负载性能,且具有较高的环保、生态效益,在工程中得到了广泛应用。

土工格室在河道护坡上的应用
土工格室广泛应用在河流、湖泊侵蚀边坡修复、堤岸保护和水土保持等流域,土工格室能够提供边坡和墙体的工程系统,土工格室技术解决了结构工程和生态工程完整且统一的问题。
土工格室有如下特点:
1、可将上覆集中荷载分散,从而大大提高松软地基的承载能力。
2、抗冲蚀,耐腐蚀
3、填充材料可就地取材,土工格室,降低工程成本
4、耐老化,适应温度范围宽
5、可折叠,便于运输
6、社会经济效益显著。
