土工格室簡(jiǎn)介

土工格室簡(jiǎn)介

　　1、 概述

　　土工格室是一種具有獨(dú)特立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型土工合成材料，工程上常用的主要有二類(lèi)。一類(lèi)是由土工格柵裝配構(gòu)成的土工格室，另一類(lèi)是由改性聚烯烴為原材料經(jīng)擠出成型分切，再由超聲波焊接而成的土工格室。目前，我國(guó)使用的土工合室基本上是改性聚烯烴片材經(jīng)超聲波焊接而成的產(chǎn)品。由于該類(lèi)土工格室的生產(chǎn)流程長(zhǎng)、成型工序多、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多變。因此，構(gòu)成該產(chǎn)品的原材料及制成品應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：  ①材料本身除具有較好的力學(xué)性能外，還需具有較好耐低溫、高溫、耐酸堿腐蝕、耐霉變和抗老化性能；  ②為適應(yīng)土工格室的制備工藝要求，還需具有較好的可焊接性； ③整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系強(qiáng)度需一致；  ④具有較好的組件連接功能，以保證土工格室整體強(qiáng)度的一致性。 由于我國(guó)目前實(shí)行的聚烯烴土工格室技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低，在原材料選取、生產(chǎn)工藝流程上還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，特別是在工程應(yīng)用上還未制定出相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，各研究和設(shè)計(jì)單位針對(duì)同一產(chǎn)品所檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果存在差異。造成差異的原因主要是試驗(yàn)方法不盡相同所致，很大地制約著土工格室在土木工程領(lǐng)域的推廣使用。為此，對(duì)土工格室材料性能的試驗(yàn)檢測(cè)方法進(jìn)行研究，確定其取值范圍是十分必要的。于靜態(tài)承載試驗(yàn)中,承載能力隨著土工格室高度增加而提升,并有效減少沉降量之產(chǎn)生。

      結(jié)構(gòu)對(duì)比。土工格室(geocell)是20世紀(jì)80年代的一種新型土工合成材料,它是由高密度的聚乙烯寬帶(PE,HDPE)經(jīng)超聲波焊接或錨接而成的具有蜂窩狀格室結(jié)構(gòu),展開(kāi)后呈蜂窩狀的立體網(wǎng)格。而土工格柵是高分子聚合物材料經(jīng)過(guò)定向拉伸形成的具有開(kāi)孔網(wǎng)格,較高強(qiáng)度的平面網(wǎng)狀材料。如果令土工格室的高度為0,則土工格室在形態(tài)上就和平面型的土工布、土工網(wǎng)、土工格柵相類(lèi)似。此時(shí),土工格室便由三維結(jié)構(gòu)變成了二維平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，筋土之間的約束擠密作用變成了平面相互摩擦的效應(yīng)。冬季嚴(yán)重干旱．夏季酷熱少雨”．日溫差可達(dá)30度，年溫差可達(dá)60度-七月份大部分地區(qū)極端高溫在40度以上，地面溫度可選70度以上，一月份極端溫度可達(dá)零下30度，為此對(duì)土工格室進(jìn)行了高溫、低溫老化性能試驗(yàn)，耐紫井線老化試驗(yàn)?？梢赃@樣認(rèn)為，平面的土工布、網(wǎng)、格柵可以看做是土工格室的一種特殊應(yīng)用形式。因?yàn)橥凉じ袷揖哂幸欢ǖ母叨龋酆衔锲妮^厚，強(qiáng)度和模量很大，焊接強(qiáng)度高，和填筑與其中的材料一起組成剛度很大的板體結(jié)構(gòu)，具有一定的抗彎作用，從而分散上部結(jié)構(gòu)的豎向應(yīng)力。

考慮水平摩阻效應(yīng)的土工格室加筋體受力分析

　考慮水平摩阻效應(yīng)的土工格室加筋體受力分析

　　視土工格室加筋體為置于Winkler彈性地基上的連續(xù)有限長(zhǎng)梁,考慮荷載作用下格室體與其上下表面土體之間摩阻力影響,基于傳統(tǒng)的彈性地基梁理論,建立出相應(yīng)的格室加筋體撓曲變形控制微分方程。引入Galerkin法,導(dǎo)出具有對(duì)稱(chēng)荷載作用下格室加筋體的撓曲變形、轉(zhuǎn)角、剪力及彎矩的非線性解析解。進(jìn)而進(jìn)一步分析探討了格室體與土體之間的摩阻效應(yīng)對(duì)土工格室加筋體內(nèi)力及位移的影響。采用該種材料的組成的柔性結(jié)構(gòu)體系具有整體強(qiáng)度高、剛度大、抗腐蝕、耐老化等優(yōu)良的特性。結(jié)果表明：水平摩阻效應(yīng)對(duì)土工格室加筋體內(nèi)力及位移有一定程度的影響。

     土工格室是由高強(qiáng)度聚乙烯焊接或組裝而成三維蜂窩狀結(jié)構(gòu),荷載作用下不僅可通過(guò)與土體上下接觸面的摩擦提供側(cè)向約束力來(lái)約束土體的側(cè)向變形,而且可與格室內(nèi)填料共同構(gòu)成一具有一定抗彎、抗剪和抗壓能力的柔性筏板基礎(chǔ),能有效擴(kuò)散路堤荷載、改善軟基應(yīng)力分布、限制軟土的側(cè)向擠出,從而提高軟基承載力、減少沉降及不均勻沉降。因此,該土工合成材料已廣泛應(yīng)用于公路、鐵路等軟基加固工程,成功解決了橋頭跳車(chē)、軟基沉陷、翻漿、塌方等常規(guī)方法難以處理的工程問(wèn)題。目前,對(duì)于土工格室加筋體的變形計(jì)算較為常用的方法是將其視為置于彈性地基上的有限或無(wú)限長(zhǎng)梁,而后采用彈性地基梁理論進(jìn)行解答。試驗(yàn)結(jié)果表明，土工格室可均化基床、路基的動(dòng)靜應(yīng)力分布，明顯降低基床和路基的彈性和變形，減少運(yùn)營(yíng)維修養(yǎng)護(hù)工作量，且格室越高越好。置于軟基上的土工格室加筋體受路堤荷載、車(chē)輛荷載等豎向荷載作用產(chǎn)生撓曲變形時(shí),格室加筋體與其上下表面土體界面間將產(chǎn)生較大的摩阻力,該摩阻力反過(guò)來(lái)又將影響格室體筋材拉力及豎向變形的大小。而傳統(tǒng)彈性地基梁理論由于不計(jì)入水平向地基反力的影響而未能考慮筋土界面摩阻效應(yīng)影響,因此無(wú)法反映土工格室加筋體的實(shí)際受力變形狀態(tài)。