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青藏铁路多年冻土区土工格室护坡试验研究

　　为研究土工格室+粗颗粒柔性结构在高原冻土地段防护路堤边坡的工程效果和适用条件，土工格室材料，在青藏铁路沱沱河地区设计并开展了土工格室护坡试验研究，研究试验包括测定土工格室填料的物理力学性能指标;测试土工格室在常温(20℃)、高温(60℃)、低温(-25℃)、循环条件(低温→高温→低温)、连续低温常温循环条件和紫外线条件下的力学特性，对土工格室冻融和抗老化性能进行了试验，并对现场测试断面的变形进行测试，土工格室负载支撑，试验成果表明:土工格室这种材料更耐低温，且具有较好的抗老化性能，可适用于多年冻土地区路基坡面防护，并根据试验结果给出高原冻土地段土工格室护坡处理措施应注意的要点。

　　柔性护坡是边坡防护常用的一种形式。在高原冻土区修筑铁路路基后，致使多年冻土地基温度场及其稳定性发生变化，其结果通常是下伏多年冻土温度升高、多年冻土融化而引起路基变形。为适应多年冻土区高路堤的热稳定场和温度场的周期变化，对柔性防护并进行轻型支挡新结构的研究就显得十分有必要了。

　　土工格室+粗颗粒土护坡能充分发挥格室侧向约束和延展性优点，粗颗粒土对于防止聚冰以及保温都将产生积极作用。因此，需要对土工格室+粗颗粒土护坡这种柔性制成品、拼装铺设坡面防护开展试验研究，本试验主要目的是研究高原冻土地段土工格室+粗颗粒柔性结构加固、防护路堤边坡的工程效果和适用条件，研究该材料在多年冻土地区应用的合理性和可靠性，为后续多年冻土区新建铁路路基边坡防护设计和施工提供参考依据。

　　试验段位于沱沱河盆地冲洪积平原上，地形开阔，稍有起伏。地层出露主要为第四系全新统洪积地层、风积细砂及下第三系互层泥岩、砂岩。地表水主要为各冲沟季节性洪水，地下水主要为冻土层上水，其主要受大气降水及暖季冻结层融化水补给。地震烈度为7度。该段年平均地温0℃～-0.5℃，工程地质为融区和多年冻土过渡带段。不良地质现象主要为半固定沙丘、沙地。特殊地质问题主要为冻土，无其他不良冻土现象。

工程设施的开展，无可避免的形成了大量岩土边坡，这些边坡地带，植被稀疏，传统加固措施，大多采用砌石及喷混泥土，浪费财力还破坏生态环境。直到生态护坡技术的出现，充分绿化岩土边坡，防止水土流失，保护工程也美化环境！常见的生态护坡有土工格室植草护坡、土工网垫植草护坡、框格内填土植草护坡等，今天我们来比较一下它们的优缺点，土工格室，扬长避短才能更好的实现经济与生态的可持续发展。

                 土工格室护坡填土完毕图土工格室植草护坡：是指在展开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客土，然后在格室上挂三维植被网，进行喷播施工的一种护坡技术。利用土工格室为草坪生长提供稳定、良好的生存环境。特点：采用土工格室植草，可使不毛之地的边坡充分绿化，带孔的格式还能增加坡面的排水性能。适合于坡度较缓的泥岩、灰岩、砂岩等岩质路堑边坡。缺点：要求边坡坡度较缓。 土工网垫植草护坡：土工网垫是一种新型土木工程材料，用于植草固土用的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间可充填土壤、沙砾和细石，植物根系可以穿过其间，舒适、整齐、均衡的生长，长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起，土工格室销售，由于植物根系可深入地表以下30—40cm，形成了一层坚固的绿色复合保护层。比一般草皮护坡具有更高的抗冲能力，适用于任何复杂地形，多用于堤坝护坡及排水沟、公路边坡的防护。特点：土工网垫草皮护坡具有成本低、施工方便、恢复植被、美化环境等优点。缺点：现在的土工网垫大多数以热塑树脂为原料，塑料老化后，在土壤里容易形成二次污染。 框格内填土植草护坡：框格内填土植被护坡是指先在边坡上用预制框格或混凝土砌筑框格，再在框格内置土种植绿色植物。为固定客土，可与土工格室植草护坡、三维植被网护坡、浆砌片石骨架植草护坡、蜂巢式网格植草护坡结合使用。该方法造价高，一般仅在那些浅层稳定性差且难以绿化的高陡岩坡和贫瘠土坡中采用。

土工网是高密度聚乙烯（HDPE）加抗紫外线助剂加工而成，具有抗老化、耐腐蚀等特征。公路、铁路路基中使用可有效地分配荷载，提高地基的承载能力及稳定性，延长寿命。在公路边坡上铺设，可防止滑坡，保护水土，美化环境。水库、河流堤坝防护铺设（CSTF/W151土工网）可有效的防止塌方；在海岸工程中用其柔韧性好，渗透性好的特点来缓冲海浪溃冲击能量。 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。它可用来做为垫层，处理软弱地基增大地基的承载能力，也可铺设在坡面上构成坡面防护结构，还可以用来建造支挡结构等。它可分为塑料土工格室和高强土工格室两种。   土工网主要应用在软基处理、路基增强、边坡防护、桥台加固、以及海岸边坡防护、水库库底加固等工程。 在道路边坡上铺设土工网，可防止岩块滑落，避免对人或车辆造成危害； 用土工网包裹住道渣，可防止道渣流失和路基变形，提高路基稳定性； 铺设土工网可加固路面，防止反射裂缝的发展； 土工网作为挡土墙体填土中的加筋材料，可分散土体应力，限制侧向位移，增强稳定性； 用土工网制成石笼用于堤坝、岩石表面的防护，可防止侵蚀、避免塌方、和水土流失。   土工格室的用途集中体现在用于稳固公路、铁路路基。用于承受载重力的堤防及浅水河道治理。用于防止滑坡及受载重力的混合式挡墙。在遇到软地基时。采用土工格室施工可大大减轻劳动强度，减少路基厚度施工速度快，性能好，大大的降低工程造价。正是因为土工格室强度大、蠕变小、适应各类环境土壤，完全可以满足高等级公路中的高大挡墙使用；能有效的提高加筋承载面的嵌锁、咬合作用、极大程度的增强地基的承载力、有效的约束土体的侧向位移，增强地基稳固性能由于土工格室力学性能好、施工方便和造价低等特点，使用非常广泛，具有良好的推广应用的前景。