土工格室在道路加筋和边坡防护上的应用

介绍土工格室在道路加筋和渠道防护中的应用和设计方法,并对土工格室的合理使用和选材提出了建议。     

生态边坡施工初期防护方式试验研究

针对土工格室护坡在施工初期植被未长成时容易受气候和环境的影响从而发生失稳破坏,甚至整体滑坡的问题,提出在土工格室浅层填入麦秸秆加筋土的生态护坡方式。通过室内边坡模型的人工降雨试验,对不同规格土工格室防护坡面及有无麦秸秆加筋防护坡面的抗冲蚀性能进行了对比分析。结果表明,采用土工格室及麦秸秆加筋防护可有效提高植被不完善边坡的抗冲蚀性能;仅土工格室加筋防护坡面的冲蚀量为裸坡冲蚀量的27.58%,土工格室及麦秸秆加筋防护坡面的冲蚀量仅为裸坡冲蚀量的15.72%;同等条件下,土工格室尺寸规格越小,坡面抗冲蚀性能越好。试验结果可为该护坡形式的进一步研究和工程应用提供参考。     

锚杆-土工格室复合结构边坡防护有限元数值分析

锚杆-土工格室复合结构边坡是一种新型的边坡防护形式,在对不稳定裸露边坡进行加固处理的同时,还可以对边坡坡面进行绿化.利用Midas GTS NX有限元软件建立锚杆-土工格室复合结构防护边坡三维有限元模型,采用强度折减理论法分别对未加筋、加锚杆、加土工格室、加锚杆和土工格室的边坡进行敏感性分析,研究了加固措施、填料参数、格室高度和边坡加筋宽度对边坡稳定性的影响.结果 表明:采用锚杆-土工格室复合结构防护能很好地提高边坡的稳定性;填土内摩擦角对边坡稳定性影响比黏聚力更敏感;随着边坡加筋宽度的增加,安全系数先增大后减小.研究成果对不稳定裸露边坡加固设计和施工具有一定指导意义.     

基于土工格室及加筋的生态边坡加固试验分析

基于生态边坡坡面防护方案,在常规基础上提出了土工格室规格及外掺作物秸秆加筋的改进措施;搭建了室内模拟边坡降雨冲刷试验;控制土工格室规格及外掺作物秸秆加筋变量,分析模拟边坡降雨冲刷数据,综合对比生态边坡坡面防护效果。结果表明：土工格室及外掺作物秸秆加筋的综合措施能显著提升生态边坡坡面抗冲刷能力,增强边坡防护效果;单一采用土工格室措施的生态边坡冲蚀量相较于裸坡可降低71.27%,采用土工格室及外掺作物秸秆加筋的复合措施可降低84.65%;缩小土工格室尺寸有利于降低生态边坡坡面模拟降雨冲蚀量,提升防护效果。     

黄土路堤土工格室护坡冲刷模型试验研究

采用模型试验方法,以边坡坡率、汇水流量、土工格室规格为主要影响因素,进行了一系列的黄土路堤边坡冲刷对比试验。试验结果表明:对于黄土路堤边坡而言,有土工格室防护的坡面不会形成连续的冲沟,冲刷深度小于10cm,无土工格室防护的坡面,可形成连续的V型冲沟,冲刷深度可达20～30cm;采用土工格室防护时,可以减小40%的冲刷量,说明土工格室对黄土路堤边坡的冲刷防护效果明显,是一种有效的边坡防护方法;试验中得到的一些数据和结果,可为以后的边坡防护设计所借鉴。     

二级土工格室柔性挡墙优化断面型式研究

土工格室柔性挡墙已广泛应用于土木工程边坡防护之中。实际工程中常会出现高边坡,当防护此类边坡采用的是土工格室柔性挡墙时通常设置为二级或者多级型式。同时,为减小水平位移,提高挡墙安全系数,可加长墙背填料中某几层的土工格室长度来增强加筋作用。文中采用岩土工程有限元软件Plaxis,探讨了加长土工格室层的位置、层数和长度变化对二级挡墙力学特性的影响。研究结果表明:在二级挡墙下部距墙底1/3墙高位置对土工格室层进行一定的加长时,挡墙的安全系数最大;在二级挡墙中下部加长一定层数的土工格室层,能较显著地减小挡墙的水平位移和提高挡墙的安全系数;当加长土工格室层的长度等于3/4墙高时,挡墙的安全系数最大。     

土工格室在高陡岩质边坡防护体系中的应用

基于张季如提出的土工格室稳定分析模型,将其应用于京张高铁坡率为1:0.3的高陡岩质边坡工程中,计算分析了不同坡率和固土深度工况下对土工格室材料强度的要求,并对边坡土工格室表面监测数据进行分析.结果表明:高强度的土工格室可在坡率小于1:1.0的边坡上应用,而对于不同坡率的防护体系,土工格室强度要求尚需通过计算确定.     

土工格室生态护坡在黄土地区公路边坡防护中的应用

针对目前黄土地区公路边坡防护中存在的问题 ,提出了采取土工格室内植草的方法对黄土地区公路边坡进行防护。通过对土工格室生态护坡作用机理和抗滑稳定性的理论分析 ,给出了平铺式和叠砌式生态护坡的结构型式、适用条件、设计计算方法及施工工艺 ,确定了相关参数的取值范围。工程实践表明 ,与常用的护坡方法相比 ,土工格室生态护坡不但具有更高的抗冲蚀能力 ,而且可节省工程造价 2 0 %～ 4 0 % ,同时能快速恢复生态环境 ,绿化边坡、美化公路沿线景观 ,是一种较好的黄土地区公路边坡防护形式     

土工格室柔性搭板在路桥过渡段的应用研究

针对公路桥头跳车现象,利用有限元数值分析方法,对由土工格室加筋构成的柔性搭板处治桥头跳车进行了技术研究。通过分析路基填料类型,土工格室柔性搭板长度、土工格室高度、土工格室搭板层数及竖向间距等因素对路基沉降的影响,得出了较有意义的设计参数,从而优化了设计并指导施工。     

土工格室-碎石桩双向增强复合地基研究进展

介绍了土工格室-碎石桩双向增强复合地基这一新型地基处理方法的处治技术及其特点,在分别对碎石桩复合地基和土工格室加筋体工作机理进行研究的基础上探讨了土工格室-碎石桩双向增强复合地基的加固机理,简要总结了土工格室-碎石桩双向增强复合地基试验研究、数值分析及双向增强复合地基的设计计算理论的研究现状.最后讨论了土工格室-碎石桩双向增强复合地基尚需进一步研究的问题.     

土工格室加筋粘性土的强度特性研究

对土工格室（三维立体加筋材料）加筋粘性土的强度进行了试验研究，在加筋率相同的条件下，将土工格室中筋土与筋材平铺加筋土及无筋土的强度进行了对比研究，找出了土工格室加筋粘性土抗剪强度增加的原因，探明了土工格室加筋土的工作机理。     

土工格室加筋黄土的三轴剪切性能

为了研究土工格室加筋黄土的剪切性能,采用微型土工格室对不同加筋方式的格室加筋黄土及重塑黄土进行三轴剪切试验,得出加筋黄土及重塑黄土的应力-应变曲线及其抗剪强度指标,研究了加筋黄土和重塑黄土的应力-应变特性,分析了不同加筋方式下的加筋效果并讨论了不同土工格室层数加筋的加固机理。试验结果表明:重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线表现为弱硬化型,而土工格室加筋黄土的应力-应变曲线表现出明显的强硬化特性,4层土工格室加筋黄土的加筋效果最佳,2层土工格室加筋黄土在低围压、较大应变情况下,土工格室的加筋效果可以得到更好的发挥;重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线基本呈双曲线,用邓肯-张模型对其拟合效果很好,土工格室加筋黄土的应力-应变曲线用幂函数式对其逼近效果较好;土工格室加筋显著提高土体的摩擦角和黏聚力,2层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高38%和50%,4层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高63%和120%,均比土工格栅加筋黄土的高;土工格室的加筋效果优于土工格栅等平面筋材,且格室层数的增加能进一步提高黄土的剪切性能,其原因主要是土工格室"强化带"和"间接影响带"的存在,层数越多,"强化带"和"间接影响带"厚度越大,加筋黄土的抗剪强度会得到进一步提高。试验结果可为实际工程中设计参数的选取提供理论依据。     

土工格室加筋路堤边坡离心模型试验研究

以边坡高度12 m,坡度为1∶0.75,共铺设土工格室20层,层厚为0.6 m的某二级公路为原型路堤,设计和制作了9组土工格室加筋和1组未加土工格室边坡相似模型,对土工格室加筋边坡变形和破坏力学机理进行了离心模型试验研究。在试验加载过程中,采用位移传感器测量坡顶的变形,通过摄影照相记录边坡破坏全过程。试验发现,土工格室加筋边坡破坏过程可划分为变形、开裂、局部剪切塑性变形和破坏四个阶段。土工格室加筋边坡的破坏模式表现为加筋区的整体破坏,并与未加筋区有明显的分界线。加大格室高度与层厚比和提高格室长度与坡高之比有利于增加边坡的稳定性,但存在一个临界值。填料强度对土工格室加筋边坡的影响十分突出,边坡坡度对其稳定性的影响则不大。     

土工格室用于软弱地基处理

分析了土工格室加筋机理,介绍了土工格室用于软基处理的一些常用设计、施工方法以及应用中存在的问题。     

土工格室+碎石桩复合地基承载机理及其试验研究

首先利用相似理论的方法,设计完成了单纯软基、土工格室垫层加固软基、土工格室 碎石桩复合地基室内3组对比模型试验。在此基础上,根据荷载-沉降曲线、桩土应力比以及孔隙水压力的试验数据对比,系统分析了土工格室 碎石桩复合地基的承载性状及作用机理,最后结合土工格室的受力特点,提出该类复合地基承载力计算公式。     

土工格栅和土工格室加筋在公路拓宽工程中的应用对比分析

为研究土工格栅和土工格室在公路拓宽工程中的应用技术,采用FLAC3D软件,基于摩尔-库仑模型,研究了老路基和新拓宽路基的沉降变形规律、土工格栅和土工格室加筋位置对路基沉降和竖向应力分布的影响,分析了土工格栅和土工格室作用机理,提出土工格栅-格室组合加筋方案,供工程设计及施工参考。     

土工格室+碎石桩处治软土路基设计计算方法

通过对土工格室 碎石桩双向增强体复合地基这一新型地基处治技术的承载机理的分析研究,结合实际工程,以振动沉管碎石桩 土工格室为例,探讨了处治高速公路软土路基的技术方法。在此基础上,针对土工格室垫层与碎石桩复合地基共同工作构成荷载传递和支撑体系以提高地基承载能力的特点,建立了考虑格室体水平加筋作用的土工格室 碎石桩双向复合地基的简化计算模型,并给出了一便于工程应用的双向增强体复合地基承载力设计计算方法。最后将该方法应用于京珠高速公路临长段地基处治实践。理论分析及实际工程实践表明,土工格室 碎石桩复合地基处治软土地基可充分发挥碎石桩的竖向承载能力及土工格室的水平加筋特性,两者共同工作可有效提高地基承载力。     

土工格室柔性桥台变形特性离心模型试验研究

通过离心模型试验揭示了土工格室柔性桥台的变形特性,即未加筋桥台产生的位移明显大于土工格室柔性桥台产生的位移;同时,未加筋桥台产生整体滑移,而土工格室柔性桥台因微裂缝的阻断和错位,台背未见破坏。还分析了土工格室的加筋机理,即土工格室在土体中产生的“紧箍”和“网兜”作用,有效减少了桥台的侧向位移,抑制了竖向裂缝的产生并阻断其扩大和贯通,大幅提高了土工格室柔性桥台的稳定性。     

土工格室加筋路基作用机理与应用技术探讨

应用土工格室加固路基,施工简便效果好,但目前对土工格室加筋土的力学特性及作用机理尚缺乏系统的认识,对土工格室加筋路基的应用技术也研究较少。基于土工格室材料特性及加筋路基的作用机理,探讨了土工格室加筋垫层与软弱地基接触面之间剪应力的作用效应,并对土工格室加筋路基的应用技术进行了讨论。     

土工格室碎石垫层-碎石桩复合地基相似模型试验

为深入研究土工格室碎石垫层-碎石桩复合地基这一新型多元复合地基加固体系的承载力和沉降变形机理,应用量纲分析法推导了土工格室碎石垫层-碎石桩复合地基模型试验的相似准则,根据相似理论设计和完成了3组具有可比性的模型试验,获得大量荷载-沉降、桩土应力比和应力分布数据。试验结果分析表明:在土工格室碎石垫层-碎石桩复合地基这一水平向-竖向多元复合地基共同作用的加固体系中,结合了土工格室碎石垫层的水平向增强体作用和碎石桩的竖向增强体作用;土工格室碎石垫层和碎石桩复合地基相互作用,共同工作构成的荷载传递和支撑体系是其提高承载力,减少沉降和差异沉降的主要机理。