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土工格室-碎石桩双向增强复合地基研究进展

　　介绍了土工格室-碎石桩双向增强复合地基这一新型地基处理方法的处治技术及其特点，在分别对碎石桩复合地基和土工格室加筋体工作机理进行研究的基础上探讨了土工格室-碎石桩双向增强复合地基的加固机理，简要总结了土工格室-碎石桩双向增强复合地基试验研究、数值分析及双向增强复合地基的设计计算理论的研究现状。后讨论了土工格室-碎石桩双向增强复合地基尚需进一步研究的问题。

　　随着高速公路建设的迅猛发展，穿越软弱地基的工程逐步增多，地基处理已成为影响高速公路建设工程质量的关键因素之一。复合地基因其具有桩土共同承担荷载的优点而被广泛应用于工程实践。按目前的概念，复合地基可分为水平增强体型和竖直向增强体型2种基本形式，一般称之为“单一型复合地基”。对于“单一型复合地基”，目前已有大量的研究工作，土工格室，形成了一套相对成熟的计算理论。但由于实际工程地质条件的复杂多变性，土工格室边坡保护，加上控制地基沉降、保持地基稳定、加快工期、节约投资等因素的制约，土工格室防冲浊，传统单一型复合地基往往不能满足要求。在这种情况下，双向增强体型复合地基应运而生，它是“水平向增强体与竖直向增强体”联合的复合地基形式，可博采上述2种单一形式之长，取得更佳的技术经济效果。

　　目前，有关“水平向增强体与竖直向增强体”联合型复合地基的名称或提法较多，如以黏结材料桩为竖向增强体的组合型复合地基在路基工程中常称为“桩承式水平加筋路堤”或“桩承式路堤”;也有根据复合地基组成命名的，如“桩2网复合地基”、“土工格室2碎石桩复合地基”、“粉喷桩2土工格栅复合地基”等。

　　本文中将“水平向增强体与竖直向增强体”联合型复合地基统称为“双向增强复合地基”，其中竖向增强体主要是桩体，可以是刚性桩、柔性桩等黏结材料桩，也可以是碎石桩等散体材料桩;水平向增强体的加筋材料可以是钢带、钢条、钢筋混凝土带、土工合成材料等。其中土工合成材料是一种新型的岩土工程材料，包括土工织物、土工格栅、土工膜、土工布、土工格室等。加筋材料的铺设可单向，也可双向;按需要可铺设1层，也可与填土间隔多层铺设。

　　综上所述，双向增强复合地基的组合形式较多。目前关于“二维土工合成材料(如土工格栅等)与黏结性材料桩(如混凝土桩等)”组成的双向增强复合地基的研究相对较多，但关于“土工格室(三维土工合成材料)2碎石桩(散体材料桩)”组成的双向增强复合地基的文献报道尚不多见。为进一步推广土工格室2碎石桩双向增强复合地基技术在软基处治中的应用，本文中拟对其处治技术、加固机理、试验研究及计算理论等进行探讨。

　平面应变条件下土工格室加筋垫层的变形分析

　　将铺设在软土地基上的土工格室加筋垫层看作具有一定刚度的梁板。地基上梁板的变形计算一般以弹理论的文克尔假定为基础。针对文克尔假定中不考虑水平抗力影响的问题，提出了考虑水平抗力的双参数法，并以该法应用于土工格室加筋垫层工法的变形分析。

　　土工格室是一种新型特种土工合成材料，它是由高密度的聚乙烯宽带焊接而成的具有立体格室结构的材料。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。本文将讨论土工格室加筋垫层变形的分析方法。加筋土的变形分析主要有两种思路:一是把加筋土看成为由土与筋材两种不同材料组成，二者通过界面相互影响，相互作用;二是把加筋土视为宏观均匀的复合材料，土与筋材的相互作用表现为内力，只对复合材料的性质产生影响，而不直接出现在应力应变计算中。前一种思路比较合理，而且也是比较有前途的一种分析思路但是，土与筋材间的界面参数不易测定。所以本文采用第二种思路，将土工格室垫层看作宏观均匀的各向异性复合板，运用应用弹性地基上梁板的原理，得出变形的计算方法，并分析堤坝下土工格室加筋垫层变形特性。

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