土工格栅与土工格室加筋土的大型直剪试验和邓肯-张模型参数研究

　　基于梅河高速公路程江至华城段K20+638及K20+500处桥台加筋土台背处理方案，采用大尺寸直剪模型试验分析了土工格栅、土工格室加筋土以及土工格室加筋水泥稳定土接触面上的剪切变形特性，土工格室防冲浊，其剪应力-剪切应变曲线呈明显的非线性关系，采用邓肯-张双曲线模型能很好地反映土体的非线性特征，通过试验得到了土工格栅、土工格室加筋土界面的邓肯-张E-B模型参数，为今后土工格栅、格室加筋土桥台设计提供参考。

　　根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包括两种:即平面结构的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，路桥过渡段路基加筋的目的有较大差异，前者加筋之目的主要是为了提高稳定性和承载力，而桥头路堤使用加筋技术则是为了协调桥台与桥头路堤沉降差，从而消除桥头跳车，故桥头路堤的加筋作用机理也不尽相同。邓肯-张双曲线模型能较好地反映土体的非线性，概念明确、简单实用，5个试验参数均有一定的物理与几何意义，可以通过常规剪切试验获取，在工程中得到广泛应用。本文通过大尺寸直剪模型试验得到土工合成材料加筋的邓肯-张E-B模型参数，为今后土工格栅、格室加筋土桥涵台背设计提供参考.

       土工材料作为建筑材料的一种，早在50年代便应用于欧美工程成建筑中，时到今日土工产品已发展到八个系列：土工布、土工格栅、土工网、土工席垫、土工薄膜、土工格室、土工复合材料以及其它有关的新产品。

       土工格室软基地填土土工格室在是80年代在国际上流行，广泛用于浅层地基处理、坡面防冲和城市大型管道支撑等工程中。土工格室施工中同与土工织物、土工格栅等其他土工材料相比，因其立体结构，通过改变格室高度或格室板块的组合型式，可获得刚性、半刚性等性质完全不同的板块。这种多元选择手段为解决工程难题提供了更大的空间。土工格室具有很好的承载性能和抗冲性能。在较大的静载、动载及循环荷载作用下，一般不会影响格室的性能。且能在工程铸造中就地取材，土工格室，在筑路材料匮乏地区作用尤为突出。土工格室能广泛应用在各种工程中，不仅得益于土工格室价格低廉，制造简单，更是因为它优质的隔离功能、加强功能、保护功能等。可以充分应对难度变化复杂的工程的不同需要，并且保质保量的达到工程要求的目的。  

土工格室处理的软基沉降的有限长梁解

　　简述了土工格室作为垫层加固软基的作用机理，通过假设格层垫室沿路堤纵向无限长分布，路堤荷载沿路堤纵向不变，并简化为沿路堤中心对称分布的均布荷载，将格室垫层处理的软基沉降问题化作平面应变问题，从而格室垫层可看作Winkler地基上的有限长梁.采用能量法求得对称荷载作用下的沉降，并给出了算例。

　　土工格室是一种新型土工合成材料，由高密度聚乙烯宽带经超声波焊接而成，土工格室用于稳固公路路基，具有窝状格室结构，特点是伸缩自如，运输时可折叠，施工方便，土工格室节省土地资源，只需张开格室填充土石料并压实即可。格室与填料构成一复合整体，这种复合体，相对软弱下卧层而言有相当的刚度和大的应力扩散角，能有效降低作用于卧层顶面的附加应力，可视为一个具有一定抗弯刚度的柔性筏基。在Winkler弹性地基模型的基础上，通过平面应变假设，将格室垫层看作一个整体，基于有限长梁的挠曲变形机理，将能量法用于格室垫层与软基共同作用下的沉降计算。土工格室垫层的结构组成及工作机理，结构组成根据目前的工程实践和经验，采用土工格室处理软基时，一般先在软基顶面铺一层厚10～30cm的粗砂，再铺设土工格室，将填料压实后，格室上部还有10～30cm的超高层。工作机理土工格室作为一种立体加筋结构，其筋材具有较大的抗拉强度。在铺于软基顶面时，格室侧壁能够对填料提供相当大的侧向约束，将松散的填料聚合为一个整体，并在荷载作用下对填料产生向上的摩擦力，大大增强了填料的强度和整体性。