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土工格室在软土地基处理方面的特殊作用,首先表现在它与填土材料形成双面摩擦,有效地限制了因荷载而产生的横向移动趋势;其次,格室与格室直接的反作用更加抵消了部分因荷载而产生横向位移的趋势,从而使其承载能力得到提高,沉降得以减小。
结论
(1)与土工织物、土工格栅和土工布等其它平面型土工合成材料相比,土工格室为立体结构,通过改变格室高度或格室板块的组合型式,能得到刚性、半刚性等性质完全不同的板块。
(2)相对于土工格栅及土工布的平面结构,土工格室由于具有一定的厚度,所以具有抗弯能力,能扩散从上部传递的竖向应力。
(3)土工格室可叠合,较土工格栅、土工布仓储、运输方便。
(4)土工格室是一种新型的土工复合材料,对其加筋结构的作用机理有待进一步深入研究。
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土工格室黄土的三轴剪切性能
为了研究土工格室加筋黄土的剪切性能,采用微型土工格室对不同加筋方式的格室加筋黄土及重塑黄土进行三轴剪切试验,得出加筋黄土及重塑黄土的应力-应变曲线及其抗剪强度指标,研究了加筋黄土和重塑黄土的应力-应变特性,分析了不同加筋方式下的加筋效果并讨论了不同土工格室层数加筋的加固机理。试验结果表明:重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线表现为弱硬化型,而土工格室加筋黄土的应力-应变曲线表现出明显的强硬化特性,4层土工格室加筋黄土的加筋效果 ,2层土工格室加筋黄土在低围压、较大应变情况下,土工格室的加筋效果可以得到更好的发挥;重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线基本呈双曲线,用邓肯-张模型对其拟合效果很好,土工格室加筋黄土的应力-应变曲线用幂函数式对其逼近效果较好;土工格室加筋显著提高土体的摩擦角和黏聚力,2层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高38%和50%,4层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高63%和120%,均比土工格栅加筋黄土的高;土工格室的加筋效果优于土工格栅等平面筋材,且格室层数的增加能进一步提高黄土的剪切性能,其原因主要是土工格室"强化带"和"间接影响带"的存在,层数越多,"强化带"和"间接影响带"厚度越大,加筋黄土的抗剪强度会得到进一步提高。
工程中常规处理路基的方法无需赘述,其目的就是提高地基材料的抗剪力和摩擦力,减少或延缓地基材料在荷载的压力或震动作用下发生移动的能力,因而工程中对材料的要求必然有许多苛刻的限制,如果不能就近获取所需材料,就需要外购这些材料,购买材料的费用和运输费用占去整个工程成本的很大部分。而使用土工格室就可以就地或就近取材,甚至可以使用在常规情况下不能使用的材料,从而大幅度减少材料购置费用和运输费用。为什么会这样呢?土工格室承载情况示意:在集中载荷作用下,受力的主动区1依然会把所受的力传递给过渡区2,但由于格室壁的侧向限制和相邻格室的反作用力,以及填料与格室壁的摩擦力所形成横向阻力,抑制了过渡区2和被动区3的横向移动倾向,从而使路基的承载能力得以提高。
土工格室产品用途:
1.用于稳固铁路路基。
2、用于稳固公路软地基处理。
3、用于承受载重力的堤防、挡墙。
4、用于浅水河道治理。
5、用于支撑管道路及下水道。
6、用于防止滑坡及受载重力的混合式挡墙。
7、用于独立墙、码头、防洪堤等。
8、在高速公路中遇到软地基时,采用土工格室可大大减轻施工劳动强度,减少路基厚度,施工速度快,性能好,大大降低工程造价。
土工格室是20世纪80年代开发的一种新型土工合成材料,它是由高密度的聚乙烯宽带经超声波焊接或锚接而成的具有蜂窝状格室结构,展开后呈蜂窝状的土体网格。而土工格栅是高分子聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格,较高强度的平面网状材料。如果令土工格室的高度为0,则土工格室在形态上就和平面形的土工布、土工网、土工格栅相类似。此时,土工格室便于三维结构变成了二维平面网状结构,筋土之间的约束挤密作用变成了平面相互摩擦的效应。可以这样认为,平面的土工布、网、格栅可以看作是土工格室的一种特殊应用形式。因为土工格室具有一定的高度(5cm以上),聚合物片材料较厚(1cm以上),强度和模量很大,焊接强度高,和填筑于其中的填料一起组成刚度很大的板体结构,具有一定的抗弯作用,从而分散上部结构的横向向应力。
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