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土工格室柔性搭板处治的路桥过渡段差异沉降三维数值分析

　　应用MARC软件，建立路桥过渡段差异沉降的三维计算模型。基于该模型及不同的地基沉降模式，分别对土工格室加筋体和柔性搭板消化地基沉降、协调和控制桥头差异沉降的作用机理及其对地基沉降的适应性进行了三维数值分析。结果表明：土工格室复合体限制了周围土体的侧向变形，减小了路堤本身的压缩变形;同时，土工格室柔性搭板能有效地阻止上层土体向下沉降，减小路基竖向应力，使得桥台与路堤之间的沉降差在较广的范围内得到平缓过渡。

　　据土工合成材料类型的差异，目前路桥过渡段常用的加筋处治方法有2种，即平面结构的土工网或土工格栅加筋和三维结构的土工格室柔性搭板加筋。与常见的加筋类型(如支挡结构、加筋陡坡、软土地基加筋等)相比，土工格室土地拦固，路桥过渡段路基加筋的目的有较大差异。前者加筋主要是为了提高稳定性和承载力;而在桥头路堤使用加筋技术则是为了使桥台与桥头路堤沉降差得到平稳过渡，从而消除桥头跳车。可见桥头路堤的加筋作用机理不完全相同。目前对桥头路堤加筋作用机理的分析除了采用室内模型试验外，有限元数值模拟是另一种重要方法。周志刚等运用自行编制的二维有限元程序，土工格室节省土地资源，对土工网处理桥头差异沉降进行了分析。此后，随着加筋材料本构模型及界面模型的发展，桥头路堤加筋技术的有限元数值模拟得到进一步发展。由于受计算技术的限制，自编程序通常只能模拟二维平面工况，而筋材在桥头路堤纵断面和横断面布置有限，其作用性状受桥台与路基边坡的影响较大，土工格室，因此二维平面工况很难综合考虑这些边界条件，从而影响了有限元数值模拟的可靠性

过滤：土工合成材料的这种功能与传统的砂滤层类似，允许土体内部的液体通过并派出，同时起到保土作用，阻止上游土壤颗粒的流失。例如，用有纺土工织物阻止土粒迁移渗入排水骨料或排水管，同时保持排水系统正常工作；在海岸或河岸的抛石防护层和其它护岸材料下铺设土工织物以防止土壤被破坏。 排水：土工合成材料在土体内部作为排水体，可使水流沿其内部从低渗透性土体排出。例如，铺设于路堤底部的土工织物可以用来消散孔隙水压力。 隔离：这种功能是指土工合成材料能够把两种具有不同粒径分布的涂料隔离开来，以免相互混杂而失去各自的整体性和结构完整性。土工织物和土工膜都可以起到隔离作用。 加筋：土工合成材料置于土体内部作为加筋构件，或土工合成材料与土体结合成一个复合体，加筋复合土体与未加筋土体相比，其强度及变形性能都得到明显的改善。例如，土工格室或者土工格栅加筋可提高土体的抗拉强度，从而能够建造垂直或近乎垂直的加筋挡土墙；加筋还能用来在极软地基上建造路堤；加筋后路堤边坡可以比未加筋时更陡。 防渗：一些土工合成材料具有相对低的透水（气）性，可阻止液体或气体流动和扩散，发挥防渗作用或包容作用。例如，土工膜、复合土工膜、GCL都具有很低的渗透性，可作为流体的防渗屏障。 防护：又称水土保持，是指通过设置土工合成材料防护措施，减少由降雨冲击和地表水径流造成的土壤流失，譬如土工格室对边坡的防治和绿化。

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，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，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。