近来边坡护坡中大量使用的土工格室具有高抗拉强度和模量，无长期蠕变且热稳定性好，表面经处置后与沥青的相容性、材质的化学稳定性和网格嵌锁骨料的作用均较好。因此当它铺在沥青混凝土面层下部或底面时，能使面层抗变形能力增强。同时由于它摊铺的面积一般较大，有时是在整路段全铺，面层上轮轴荷载带来的压力、次生弯拉应力、剪力以及温度拉应力就会在界面变形相容条件下转由它承担，并通过它在其覆盖范围内得到扩散，从而使面层***强度获得提高、抗车辙及鼓包能力增强，同时还可减少弯沉值。
可见塑料土工格室对提高面层的耐久性、防止早期***都有不可替代的作用，不能仅将其看成一种短期、临时、紧急抢救的被动工程措施。
为了使得土工格栅使用的年限更长，通常情况下我们会先对土壤进行PR值测定，通过对土壤PR值的测定，来决定是否可以使用普通的土工格栅还是高强度土工格室。土壤酸碱度又称“土壤pH值”，用以衡量土壤酸碱反应的强弱。主要由氢离子和氢氧根离子在土壤溶液中的浓度所决定。pH值在6.5-7.5之间的为中性土壤;6.5以下为酸性土壤;7.5以上为碱性土壤。
土工格室在挖方边坡中的应用概述
介绍了土工格室这种新型土工合成材料的特性,对其在挖方边坡防护设计工程中的两种应用形式。土工格室植草护坡和锚杆框架梁内土工格室固土植草护坡做了详细阐述,通过土工格室的应用,解决了岩土边坡工程中支挡结构的设计与施工如何与边坡植被护坡有机结合的问题。
岩土边坡工程的开挖或填筑施工过程中,弃土、粉尘、对地表植被的***、地表和地下水流向的改变、水质的污染等都会对当地的生态环境造成很不利的影响。在环境保护要求很严格的今天,在岩土边坡工程的设计和施工中,增加生态环境保护的内涵是非常重要的,而支挡结构的设计和施工如何与边坡植被防护有机结合,正是当前支挡结构设计面临的新课题。
土工格室(Geocell)是20世纪80年代国外开发的一种新型特种土工合成材料,主要是由PE,PP材料经过造袜工序形成工程所需的片材,通过专用焊接机焊接形成的立体格室。土工格室应用时,通过单元间的连接,可组成工程中需要的规格。目前较***的土工格室连接方法为插件连接,它是将组成塑件焊接在土工格室单元的前后端部或左右端面上,连接时将未展开的土工格室组件并齐,对准相应的连接塑件,插入***圆销即可。
土工格室具有材质轻,耐磨损,耐老化,耐化学腐蚀,适用温度范围宽,拉伸强度高,刚性、韧性好,抗冲击力强,尺寸相对稳定,运输方便等特点,其在施工中连接简单易行,施工方法简单,从而简化了施工工序,提高了施工速度,并可以反复多次使用。在边坡工程中采用土工格室,可以大大减少圬工工程量,有利于坡面绿化,从而使得支挡结构与边坡植被防护有机结合。以下就介绍其在挖方边坡工程中的一些应用。
土工格室坡面侵蚀特性
土工格室坡面由于其独特的结构特性,其侵蚀过程与传统坡面有较大差异.本文采用变坡试验水槽,研究土工格室坡面在坡面流作用下的侵蚀规律.分析土工格室坡面流的流动特点及其与普通坡面流的差异,揭示了坡面侵蚀量随坡度、流量、切应力,以及绕流雷诺数的变化规律.结果表明,坡面侵蚀量远小于无格室的坡面;坡面累计侵蚀量和绕流雷诺数之间呈良好的对数函数正相关关系;平均侵蚀率与坡度、流量、切应力之间均呈良好的幂函数正相关关系,且流量对坡面流侵蚀率的影响大于坡度,随着流量的增大土工格室坡面流侵蚀能力的增率增大.
土工格室防护边坡是将土工格室与植草相结合而形成的一种新型护坡形式,在格室侧壁与土体产生的摩擦力和格室对土体的侧限约束力共同作用下,形成一个轻型网状结构体,这种结构体改变了坡面水流的流向,使水流主要沿格室边缘流动,延长了水流的流径,使水流的动能部分消耗在格室上,坡面水流的径流量和流速均可降低,起到了很好的消能作用,减轻了水流对坡面的冲蚀,在工程建设中得到越来越广泛的利用.国内外在坡面土壤侵蚀和边坡坡面冲刷防护工程措施等方面开展了较***深入的研究,对水动力作用下的坡面侵蚀冲刷机理,取得了丰富而宝贵的经验和成果,但是现有研究成果大都是基于自然坡地、草地、林地的水土保持工作而开展.而土工格室这类特殊防护边坡,由于存在规则的格室边缘,通常会导致坡面水流首先沿格室边缘形成优势流,具有复杂的流动现象.对于土工格室坡面,现有研究成果主要集中在坡面冲刷防护、养护、病害治理的工程措施和水土流失的环境影响评价方面,针对土工格室侵蚀冲刷的研究还十分缺乏,对土工格室防护边坡水动力作用下的侵蚀特性仍缺乏深入了解。
