









土工格室为什么被“重用”在高速路上
土工格室之所以具有***而受到工程界的关注,还应从其基本原理说起。国外文献中在描述其原理时称其为“一种蜂窝状三维限制系统,可以在很大范围内显著提高普通填充材料在承载和虫蚀控制应用中的性能。”
具体的说:通过沿滑移线的剪切力和移动主动、过渡、被动三个区域的力决定了地基的承载能力。不仅在沙基地上可以十分明显的体会到以上原理的真实过程,在软基公路上也会找到这种的样板,只不过其形成的速率较之在砂上的变化慢些罢了。即使较好的路基材料也仍然无法避免其横向移动。通过某高速公路试验路段,在基层中铺设增强土工格室,与未铺设的作对比,利用现场承载板检测,可见土工格室可使当量回弹模量提高50%以上。一般的高速公路路基都高出地面好几米,吸水翻浆不太容易,但长期沉降依然存在。
基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析
基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析
针对土工格室加筋体的受力变形特性,将格室体视为置于弹性地基上的梁,基于文克尔假定,建立考虑水平摩阻力影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程,从而得到了土工格室加筋体在集中荷载和均布荷载共同作用下的挠曲变形幂级数半解析解。在此基础上,分析了格室体长度、格室体刚度、地基反力系数及筋土界面水平摩阻力等因素对格室体挠曲变形及内力的影响。笔者认为,任何一种地基处理方法都有其适用范围,加筋垫层对地基沉降的控制效果与地基土的强度密切相关,当地基土强度太高或太低时,铺设加筋垫层将显示不出多少效果,只是尚未发现其适用范围。结果表明,格室体的设置可有效地减小路基沉降,但也存在着尺寸效应;地基土体地基的反力系数对路基沉降有较大的影响,该系数越大路基沉降越小;筋土界面水平摩阻力对格室体的挠曲变形及弯矩有一定程度的削弱作用,在工程设计中值得考虑。

级配碎石的强度形成主要靠粒料的嵌挤作用,所以对级配的要求更高;施工现场的级配组成要严格满足室内设计配比,就需要保证石料质量的均匀性。从这个意义上讲,级配碎石基层对石料质量的要求,不亚于沥青混合料对石料质量的要求。
在国外,用于高等级公路中的级配碎石,都是质量优良、棱角均匀的轧制碎石;而国内的现实是,对级配碎石基层的石料质量未引起足够重视,甚至还不如水泥稳定碎石基层所用的石料,就很难保证级配组成的效果。土工格室作为一种立体网格结构的土工合成材料,由于力学性能好、施工方便和造价低等特点,得到越来越广泛的应用,具有良好的推广应用前景。土工格栅、土工格室加筋垫层对软土地基沉降控制效果的有限元分析目前应用有限元方法对加筋垫层进行的数值分析,由于有限元计算模型、计算参数和计算方法上的原因,在量化的数值上与试验结果仍有差异。
目前,土工格室国内已广泛应用于路堤加筋、软基处理、边坡防护、挡土墙的修建、管道支撑、桥头跳车的处理、沙漠路基处理、滩涂处理和机场建设等,但在用于加固级配碎石基层方面,还缺乏深入的研究。面对半刚性基层沥青路面不可避免的致命缺点和越来越多的道路损坏,但受传统设计思路的束缚,柔性基层特别是级配碎石基层在国内的高等级公路设计中一直没有得到足够的重视和大胆的尝试。本文将对级配碎石作为基层在重载交通道路中的应用技术,以及采用土工格室加劲技术改进和提配碎石的强度、抗变形能力进行深入研究。同时,加筋垫层对地基沉降的控制效果还与尺寸效应有关,在实际应用中,可将加筋垫层的厚度适当加大,以提高加筋垫层的抗弯刚度及其对地基沉降的控制效果。