土工格室为什么被“重用”在高速路上
土工格室之所以具有卓越功效而受到工程界的关注,格室绿化边坡过滤,还应从其基本原理说起。国外文献中在描述其原理时称其为“一种蜂窝状三维限制系统,可以在很大范围内显著提高普通填充材料在承载和虫蚀控制应用中的性能。”
具体的说:通过沿滑移线的剪切力和移动主动、过渡、被动三个区域的力决定了地基的承载能力。不仅在沙基地上可以十分明显的体会到以上原理的真实过程,在软基公路上也会找到这种的样板,只不过其形成的速率较之在砂上的变化慢些罢了。即使较好的路基材料也仍然无法避免其横向移动。一般的高速公路路基都高出地面好几米,吸水翻浆不太容易,但长期沉降依然存在。
土工格室是土工合成材料一种新型的材料,利用高密度聚乙烯条制 成,用超声波焊接。展开后为网格状,每块展开后含有数个独立的格室。在格室中充填砂砾料,振动压实后构成加筋垫层。土工格室是由高强度的HDPE或PP共 聚料宽带,经过强力焊接或铆接而形成的一片网状格室结构。它伸缩自如,运输时可缩叠起来,使用时张开并又充填土石或混凝土料,构成具有强大侧向限制和大刚 度的结构体。
基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析
针对土工格室加筋体的受力变形特性,格室绿化边坡,将格室体视为置于弹性地基上的梁,基于文克尔假定,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,从而得到了土工格室加筋体在集中荷载和均布荷载共同作用下的挠曲变形幂级数半解析解。在此基础上,分析了格室体长度、格室体刚度、地基反力系数及筋土界面水平摩阻力等因素对格室体挠曲变形及内力的影响。结果表明,格室绿化边坡河道绿化,格室体的设置可有效地减小路基沉降,但也存在着尺寸效应;地基土体地基的反力系数对路基沉降有较大的影响,该系数越大路基沉降越小;筋土界面水平摩阻力对格室体的挠曲变形及弯矩有一定程度的削弱作用,在工程设计中值得考虑。