考虑水平摩阻效应的土工格室加筋体受力分析

　考虑水平摩阻效应的土工格室加筋体受力分析

　　视土工格室加筋体为置于Winkler弹性地基上的连续有限长梁，考虑荷载作用下格室体与其上下表面土体之间摩阻力影响，基于传统的弹性地基梁理论，建立出相应的格室加筋体挠曲变形控制微分方程。引入Galerkin法，导出具有对称荷载作用下格室加筋体的挠曲变形、转角、剪力及弯矩的非线性解析解。进而进一步分析探讨了格室体与土体之间的摩阻效应对土工格室加筋体内力及位移的影响。结果表明：水平摩阻效应对土工格室加筋体内力及位移有一定程度的影响。

     土工格室是由高强度聚乙烯焊接或组装而成三维蜂窝状结构，荷载作用下不仅可通过与土体上下接触面的摩擦提供侧向约束力来约束土体的侧向变形，而且可与格室内填料共同构成一具有一定抗弯、抗剪和抗压能力的柔性筏板基础，能有效扩散路堤荷载、改善软基应力分布、限制软土的侧向挤出，从而提高软基承载力、减少沉降及不均匀沉降。因此，该土工合成材料已广泛应用于公路、铁路等软基加固工程，成功解决了桥头跳车、软基沉陷、翻浆、塌方等常规方法难以处理的工程问题。目前，对于土工格室加筋体的变形计算较为常用的方法是将其视为置于弹性地基上的有限或无限长梁，而后采用弹性地基梁理论进行解答。置于软基上的土工格室加筋体受路堤荷载、车辆荷载等竖向荷载作用产生挠曲变形时，格室加筋体与其上下表面土体界面间将产生较大的摩阻力，PCA蜂巢格室施工，该摩阻力反过来又将影响格室体筋材拉力及竖向变形的大小。而传统弹性地基梁理论由于不计入水平向地基反力的影响而未能考虑筋土界面摩阻效应影响，因此无法反映土工格室加筋体的实际受力变形状态。

土工格室在黄土边坡公路中的试验研究及应用

　　土工格室作为一种新型柔性防护材料，在公路防护中的应用十分广泛.室内冲刷模型试验表明，在黄土边坡中添加土工格室后，可以降低平均累计冲蚀率达48%，并可减弱冲沟的发育和形成，从而防止路基的坍塌;在饱和黄土地基承载力试验表明，蜂巢格室施工，在加土工格室后，可以将其承载力提高2～3倍，并使其破坏方式只有局部剪切破坏和整体剪切破坏2种.

　　土工格室是20世纪80年研制出的新型土工合成材料，它由高密度聚乙烯或聚丙希共聚物片材经超声波焊接而成，具有三维网格结构，土工蜂巢格室施工，整体强度高、耐老化、抗腐蚀性能好等优点。用土工格室对黄土路堤边坡进行表层的防护加固，形成表层一定厚度的复合结构体系，能有效地提高边坡的抗冲刷能力，达到黄土抗冲刷和绿化环境的目的。用土工格室对饱和地基进行局部换填加固，形成水平向加筋复合结构体，能提高地基承载力，达到加固饱和地基之目的。目前土工格室在公路上的实际应用已经十分广泛，但是在这方面的试验和规程则相对落后。本文主要通过土工格室对黄土边坡抗冲刷模型试验和饱和黄土地基格室加固承载力模型试验，对其防护效果进行初步的分析探讨土工格室在黄土路堤边坡中的防护作用在黄土地区，植被恢复很慢，由于黄土本身的特性以及突发性的暴雨，对路堤边坡的冲蚀作用十分明显，绿化蜂巢格室施工，甚至造成路基的坍塌。目前对于黄土路堤边坡冲刷防护的方法主要有混凝土、片石等，对于土工格室和土工织物的边坡防护，一般为有关稳定性分析和防护步骤等方面的研究，而没有具体的效果和试验研究，防护设计时也无规范可依。

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