土工格室加固浅层饱和黄土地基的有限元分析

　　基于MARC有限元软件，采用研编的单元用户子程序，对用土工格室处理浅层饱和黄土地基的效果进行了有限元分析(FEA)，结果表明:土工格室的有效影响深度为饱和黄土层厚度的50%左右，处理后的饱和黄土地基，水平位移在影响深度范围内可减小约17%左右;竖向位移也得到了一定的减小，可减小5%左右;竖向应力值减小35%左右;土工格室的加固厚度对路堤总沉降变形影响不大，但对水平位移影响较明显;相同工况下土工格室的布置位置对处理效果影响不大。结合工程实践，对有限元分析结果和现场实测数据进行对比分析，结果表明:土工格室加固方法能有效地处理浅层饱和黄土地基。

　　采用土工格室对饱和黄土地基进行局部换填加固，形成水平向加筋复合结构体，以提高其地基承载力，在近几年的黄土地区高等级公路建设中已逐渐开始应用。笔者基于有限元软件 MARC，采用Visual Fortran 6. 5 对其进行了二次开发，编制了单元用户子程序，对浅层饱和黄土地基条件下，采用土工格室处理前后的位移特征和力学性状进行了分析，探讨了该种加固方法的适应性，同时结合甘肃省尹家庄—中川机场高速公路的工程实践，土工格室焊接，进行了现场测试，并对两者结果进行了对比，以便为饱和黄土地基处理的设计提供依据。

抗滑桩联合土工格室的岸坡加固机理及计算模型

抗滑桩联合土工格室的岸坡加固机理及计算模型

　　土工格室是为改善土体或填筑材料在结构和功能方面的特性而设计的一种三维立体网状侧向约束加筋体系。在边坡岸坡的加固中，土工格室一直被作为坡面的防护材料来使用，限制了其应用与发展。根据土工格室的这一特点，在岸坡加固中，探讨了抗滑桩联合土工格室的岸坡加固新模式，分析其作用机理，包括土工格室的紧箍作用及其梁板效应、水平摩擦及抗拉拔作用、抗剪作用等;根据土工格室复合结构层的特点，将其看作具有一定刚度的梁板，建立了抗滑桩联合土工格室加固岸坡的计算模型，并进行了求解和参数讨论。后，将模型应用于实际工程中，验证了该加固模式和力学模型的适用性。

　　土工格室是20世纪70年代末80年代初，美国工程师团(U.S.Army Corps of Engineers)在对各种网格多孔状加固形式研究基础上，为改善土体或填筑材料在结构和功能方面的特性，而开发出的三维立体网状侧向约束加筋体系—土工格室侧向约束体系GCS(Geocell Confinement System)。从开始利用铝箔和浸透树脂的纸作为格室材料，发展成为由高分子聚合物宽条带经强力焊接而成。其特点是伸缩自如，施工方便，使用时只需张开格室填充土石材料并压实即可形成具有一定厚度的加筋垫层。通过改变格室的深度，格室板块组合等，可获得刚性或半刚性的板块，它广泛应用于软基处理、边坡防护、挡土墙的修建、桥头跳车的处理、沙漠路基处理、滩头处理及机场建设等。与此同时，对土工格室的理论研究也逐步开展，并取得了一些成果，土工格室焊接供货，比较典型的有:Bathurst等根据Henkel和Gilbertd的橡皮膜理论进行了土工格室和土相互作用的研究，得出了土体视黏聚力增加的结论;Rqjagopalk作了进一步的实验分析，证实了该结论的正确性。

土工格室植草护坡施工方法

　　1、按设计坡度清理、平整坡面，并人工夯实坡面。

2、采用插件式连接法连接土工格室单元。连接时将未展开的土工格室组 件并齐，对准相应的连接塑件，插入圆销，然后展开。连接时，根据不同坡比的边坡采用不同单元组合形式。

3、在坡面上按设计的锚杆位置放样，土工格室焊接供应，采用?38-?42钻杆进行钻孔，孔径基本可达50，按要求进行冲孔，在钻孔内灌注M30砂浆。

4、按设计要求弯制锚杆，并除锈、涂防锈油漆，悬在坡面外的锚杆(?22、应套内径为25的聚乙烯或聚丙希软塑料管，管内所有空间应用油脂充填，端部应密封。

5、铺设时，在坡顶先用固定钉或锚杆进行固定，按设计图纸要求开展，在坡脚用固定钉或锚杆固定，其间按图纸要求用锚杆固定。土工格室应预系土工绳，以备与三维网连接绑扎。

6、施工边坡平台及首级平台填土，以固定土工格室于坡面上。

7、土工格室固定好后，即可向格室内填充种植土、土壤改良剂、肥料等设计的填料，充填时要使用振动板使之密实，靠近表面时用潮湿的粘土回填，并高出格室面1cm~2cm，并保持预系的土工绳露出坡面。首段铺设完毕后，即可进行第二段的铺设直至终完成。土工格室内填土要从上层开始分段进行，初期铺设时，上端一定要锚固好，可新增附加锚钉，一般为上部至少每隔一个格室间距布置一个锚杆或锚钉，等全部铺设完成并填充压实后，附加锚钉可取掉。

8、自上而下铺挂三维植被网，并与土工格室上的土工绳绑扎牢固，贴紧坡面。个别地段，可增加土钉或固定钉固定。

9、采用液压喷播植草，并覆盖土工膜，定期浇水养护，直至植草成坪。

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