土工格室在黄土边坡公路中的试验研究及应用
土工格室在黄土边坡公路中的试验研究及应用
土工格室作为一种新型柔性防护材料,在公路防护中的应用十分广泛.室内冲刷模型试验表明,在黄土边坡中添加土工格室后,可以降低平均累计冲蚀率达48%,并可减弱冲沟的发育和形成,从而防止路基的坍塌;在饱和黄土地基承载力试验表明,在加土工格室后,可以将其承载力提高2～3倍,并使其***方式只有局部剪切***和整体剪切***2种.
土工格室是20世纪80年研制出的新型土工合成材料,它由高密度聚乙烯或聚丙希共聚物片材经超声波焊接而成,具有三维网格结构,整体强度高、耐老化、抗腐蚀性能好等优点。用土工格室对黄土路堤边坡进行表层的防护加固,形成表层一定厚度的复合结构体系,能有效地提高边坡的抗冲刷能力,达到黄土抗冲刷和绿化环境的目的。用土工格室对饱和地基进行局部换填加固,形成水平向加筋复合结构体,能提高地基承载力,达到加固饱和地基之目的。目前土工格室在公路上的实际应用已经十分广泛,但是在这方面的试验和规程则相对落后。土工格室坡面侵蚀水流含沙量的变化侵蚀过程中水流含沙量的变化是产沙、水沙关系消长及演变过程的重要指标，实验中***观测了不同坡度和水流条件下径流含沙量的变化过程，可见相同流量不同坡度条件下土工格室坡面侵蚀水流含沙量随时间变化过程的实验观测结果。本文主要通过土工格室对黄土边坡抗冲刷模型试验和饱和黄土地基格室加固承载力模型试验,对其防护效果进行初步的分析探讨土工格室在黄土路堤边坡中的防护作用在黄土地区,植被***很慢,由于黄土本身的特性以及突发性的暴雨,对路堤边坡的冲蚀作用十分明显,甚至造成路基的坍塌。目前对于黄土路堤边坡冲刷防护的方法主要有混凝土、片石等,对于土工格室和土工织物的边坡防护,一般为有关稳定性分析和防护步骤等方面的研究,而没有具体的效果和试验研究,防护设计时也无规范可依。
排水沟的设置
排水沟的设置
为防止公路积水冲刷土工格室，应当在边坡中设置排水沟与公路相连（上边坡与下边坡都需设置，上边坡的土工格室高度应高一些），每条排水沟之间的距离在4-5m左右，如公路较宽应适当减少排水沟之间的距离，增加排水沟的密度。
1.张开土工格室
2.土工格室顶部与路肩对齐，在顶部每格钉入一个钩形铆桩，钩形铆桩的规格为土工格室的高度值*2 加30cm。
3.使土工格室完全张开拉紧后，其它边缘使用竹木类桩物固定。
4.由于土工格室承受较大的重力，应采用较坚固的材料垂直于坡面固定。
5.两联土工格室连接时要使用专用连接器。
5.在所有土工格室铺设完成后，使用人工或轻型推土机将泥土自上而下填充格室空间并盖过土工 格室，高度超过20%左右并保证无格室外露以防止阳光直射影响使用寿命。填充后拍打结实并种上 植物。对于填充过多的格室要适量减少土壤量，防止胀肚现象。
土工格室是由高强度聚乙烯焊接或组装而成三维蜂窝状结构,荷载作用下不仅可通过与土体上下接触面的摩擦提供侧向约束力来约束土体的侧向变形,而且可与格室内填料共同构成一具有一定抗弯、抗剪和抗压能力的柔性筏板基础,能有效扩散路堤荷载、改善软基应力分布、限制软土的侧向挤出,从而提高软基承载力、减少沉降及不均匀沉降。因此,该土工合成材料已广泛应用于公路、铁路等软基加固工程,成功解决了桥头跳车、软基沉陷、翻浆、塌方等常规方法难以处理的工程问题。目前,对于土工格室加筋体的变形计算较为常用的方法是将其视为置于弹性地基上的有限或无限长梁,而后采用弹性地基梁理论进行解答。陈艳平等曾对土工格室碎石垫层-碎石桩双向增强复合地基进行过室内模型试验研究,但该试验是按近1∶10的比例模拟现场研究对象,存在模型缩尺效应等问题。置于软基上的土工格室加筋体受路堤荷载、车辆荷载等竖向荷载作用产生挠曲变形时,格室加筋体与其上下表面土体界面间将产生较大的摩阻力,该摩阻力反过来又将影响格室体筋材拉力及竖向变形的大小。而传统弹性地基梁理论由于不计入水平向地基反力的影响而未能考虑筋土界面摩阻效应影响,因此无法反映土工格室加筋体的实际受力变形状态。
