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土工格室是 20 世纪80 年代在国际上出现的一种新型三维土工合成材料,它是一种高分子聚合物宽条带经强力焊接而形成的三维网状结构体,伸缩自如,运输时可缩叠起来,使用时张开,并在格室中充填砂、 碎石或粘土等材料,构成具有强大侧向和大刚度的柔性结构层。
目前广泛用于浅层地基处理、坡面防护、城市大型管道支撑等工程同平面结构的土工格栅等相比,土工格室加筋土的优越性是:
①平铺加筋时, 加筋体只是筋材本身;而对土工格室加筋而言,加筋体已变成格室及填料构成的复合体;②平铺加筋的抗拉性能是通过土筋界面摩擦而发挥的;而格室筋材是通过直接限制填料的侧胀而发挥出来的,因而更能利用筋材的抗拉性能;③对格室体而言,土筋摩擦系数就是填料本身的内摩擦系数,因而可以提供比平铺加筋大得多的粘着强度。土工格室处理路基不均匀沉降的作用机理为:由于土工格室对填料提供了较大的侧向约束作用,格室侧壁对填料产生了向上的摩擦支承力,从而形成了一个具有较大弯拉刚度与抗剪强度的复合体。
E、在距离底面6.67m、13.33m、20m、25m处分别设置有 拉筋带, 拉筋带长度为12.326m,在距离底面30m、37.5m、45m、48.75m、52.5m处分别设置有第二拉筋带,第二拉筋带的长度为24.652m;F、顶部采用二八灰土填筑,做成U型沟槽式的断面;所述土工格室加筋高陡边坡上半部分的墙身宽度为土工格室加筋高陡边坡下半部分墙深宽度的一半;水泥砂砾石的内摩擦角为32°,粘聚力为275kPa,容重为23kN/m3;土工格室外侧边缘的高度为30cm,内侧边缘的高度为20cm,土工格室的高度有外侧边缘向内侧边缘线性减小;上下两层相邻土工格室之间设置有斜拉网,斜拉网一端连接于下方土工格室的内侧边缘,斜拉网的另一端连接于上方土工格室的外侧边缘,在上层土工格室展开后铺设斜拉网,然后进行上层土工格室的填土。
桥头跳车现象是高速、一级等高等级公路常见的工程问题之一,也是世界交通工程难题。随着社会进步与发展,高速公路已成为现代化建设不可或缺的重要基础设施,如果桥台台背回填土不适当地处理,容易导致桥头跳车现象的发生。桥头跳车在各等级公路中潜在危害极大,不仅影响乘车的舒适性,而且降低了行车的性,并使得桥头路面加速破坏,增加路桥维护成本,带来严重的经济损失和社会不良影响。因此,如何有效地进行桥台台背回填土处治、有效控制桥头跳车、保证公路交通正常、高速运营已引起全球的关注。 目前有机高分子土工合成材料在工程中广泛应用,土工格室是土工合成材料中具有较好力学性能的新型材料。本文针对如何防治桥头跳车技术开展研究,首先对土工格室加筋处理桥头跳车问题进行力学分析,研究利用土工格室材料的特点和性能,考虑土工格室的水平剪应力作用,计算水平剪应力作用下的地基内部应力场和位移场,在此基础上分析土工格室加筋台背填土减小差异沉降的力学机理。本文通过理论计算,分析了有无土工格室加筋的桥台路基沉降及变化规律,计算结果分析表明,路基沉降是引起不均匀沉降的重要原因,合理的加筋能减小路基与桥台之间台阶沉降。通过应用ABAQUS对桥台路基沉降的有限元数值计算分析表明:路基沉降量随着加筋层数的增加而减小,
土工格室工程应用
1、 处理半填半挖路基
在地面自然坡度陡于1:5的斜坡上修筑路堤时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度不得小于1M时,分期修建或改建公路加宽时,新旧路基填方边坡的衔接处,应开挖台阶,高等级公路台阶宽度一般为2M,在每层台阶水平面上铺设土工格室,利用土工格室自身的立面侧限加筋效应,更好的解决不均匀沉陷的难题。2、 风沙地区路基
风沙地区路基应以低路堤为主,填土高度一般不就小于0.3M.由于风沙地区路基修筑的低路基及重承载的专业要求,采用土工格室可以对松散填料起到侧限作用,在有限的高度内保障路基具有高的刚度和强度,以承受大型车辆的荷载应力。
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