2．1土工格室的破壞模式L ———坡長； 土工格室由焊接部位的鉚釘固定于坡面。實踐t ———種植土深度，與格室深度相同；經(jīng)驗表明，鉚釘數(shù)量偏少會使提供抗滑阻力的鉚釘β———坡角。 受力增大，從而導致傳遞到格室連接部位的局部應坡面格室的抗滑力R 為：力增大，使該處出現(xiàn)明顯的塑性變形。當某個連接R=Ra +R s +R j /K j +R g （2）部位的局部應力超過其焊接點的剝離強度時，局部式中：R a ———坡腳處格室抗滑阻力；應力的重分布將使相鄰焊接點相繼破壞，導致周圍R s ———格室一土系統(tǒng)在坡面上的抗滑力；格室逐一散開，使整個格室－土系統(tǒng)呈漸進性破壞，R j ———坡面鉚釘傳遞的附加阻力；最終喪失對土壤的包裹作用，在水流作用下發(fā)生邊K j ———格室焊接點的抗剝離安全系數(shù)，K j ＝坡局部沖蝕。因此，土工格室破壞程度主要受焊點1．3～1．5； 剝離強度的控制。R g ———土工格柵提供的抗滑力。 土工格室沿邊坡下滑會引起坡底種植土發(fā)生R a 可根據(jù)極限平衡理論分析確定，計算簡圖見整體剪切破壞，導致坡底第一排格室底部上抬，圖3a ）。破壞區(qū)邊界線ABC 由一段直線AB 和對數(shù)螺從而使經(jīng)排水孔滲入的水流從底部掏空格室。當線BC 組成，OAB 中的應力可表示在圖3b ）上。第一排格室掏空后，第二排開始上抬。如此類由于土工格室側(cè)壁光滑，與土的摩擦力為零，推，最終使格室完全失效。因此，坡底處第一排OA 面上的法向應力σ可表示為圖3b ）破壞包線上的a 格室必須有鉚釘固定，底端種植土需滿足承載力點，因OB 為滑動面，其應力可表示為破壞包線上的要求。的b 點，故∠AOB =ξ＝π/4+φ/2。OB 與AB 兩滑動面的 2．2土工格室抗滑安全系數(shù)夾角∠ABO =π/2-φ。BC 一端與AB 相切，另一端在 保持土工格室穩(wěn)定的抗滑安全系數(shù)通過鉚釘數(shù)C 點與地面相交，θ0＝π/4+β-φ/2。量的增加（即鉚釘間距的減小）得以提高。此外，在如圖3c ）所示，由OBC 的力矩平衡條件，可得：格室底部與坡面之間鋪設一道雙向土工格柵，也可 增強格室的抗滑力。格室在坡面的受力情況如圖3∑M 0=乙d M -P b 2r b =0（3）a ）所示。式中，d M =γr 2l d θ/2+cr 2d θ，為圖3c ）中陰影線單 2013年7月第14期25 通標準化 道路工程Highway Engineering 元對O 點的力矩；l =2r cos （θ0-θ）/3；r =r b e θtan φ，r b 為OB 防護對坡度以及植物根系護坡的作用效果對邊坡坡的長度；c 、φ分別為種植土的粘聚力和內(nèi)摩擦角；度均有嚴格要求，土工格室植被護坡防護形式的整p b =σb r b 。體穩(wěn)定性與所防護的邊坡坡度有密切的關系。 整理式（3）可得：土工格室護坡主要有平鋪式護坡和疊砌式護坡σ0兩種形式b =3。當坡度緩于2r 21∶1．0時，采用平鋪式；當坡b 乙θ0d M 度緩于1∶0．5或陡于1∶1．0時，采用疊砌式（如圖4所=c 3（e 2θ0tan φ-1）3tan φ（e 3θ0tan φ-cos θ0）+sinθ +γr b 0（）乙（4）示）。 根據(jù)圖3b ）中幾何關系可得：固定錨桿 σa =1-sin φσb +cos φc （5）固定錨桿 由圖3d ）可得：格室充填土格室充填土 m ∶ 1 r a =t sin （π/4+φ/2）/cosφ（6）土工格室土工格室 將式（4）代入式（5），并利用R a =σa t ，可得：平鋪式護坡 R b ）疊砌式護坡a =γt 2N γ+cNc （7）a ） 其中2D ~4D m ∶ 反壓層m D ∶ 13灰土或圬工體1m ∶ ~1 N 1+sinφ3（e 2θ0tan φ-1）D c =cos φ+4tan φ（1-sin φ）（8）2 c ）坡腳錨固反壓加固d ）坡腳剛性支撐加固 3sin πφ N 4+2乙圖4土工格室植被護坡形式示意圖 tan φ（e 3θ0tan φ r =-cos θ0）+sinθ （）0（9）4結語假定坡面鉚釘縱橫方向等距布置，式（2）中其土工格室植草護坡作為一種新型的復合結構植他各抗滑力表示如下：物防護形式，是通過詳細研究植物根系的力學加筋 R cos βtan φ與錨固作用以及格室的固土護坡機理而提出來的。S =γLt s （10） R 本文對其穩(wěn)定性進行分析，得出在安全系數(shù)K ≥1.5j =tf j L /s 2（11） R 的條件下，該邊坡防護形式是一種有效的邊坡防護g =F 2%（12）

一、什么是土工格室 土工格室是由強化的HDPE片材料，經(jīng)高強力焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結構。一般經(jīng)超聲波針式焊接而成。因工程需要，有的在膜片上進行打孔。 二、土工格室有哪些特性 1、具有伸縮自如，運輸可縮疊，施工時可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構成具有強大側(cè)向限制和大剛度的結構體。 2、材質(zhì)輕、耐磨損，化學性能穩(wěn)定、耐光氧老化、耐酸堿，適用于不同土壤與沙漠等土質(zhì)條件。 3、較高的側(cè)向限制和防滑，防變形、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。 4、改變土工格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。 5、伸縮自如，運輸體積??；聯(lián)接方便、施工速度快。 三、土工格室的基本原理 土工格室之所以具有卓越功效而受到工程界的關注，還應從其基本原理說起。國外文獻中在描述其原理時稱其為“一種蜂窩狀三維限制系統(tǒng)，可以在很大范圍內(nèi)顯著提高普通填充材料在承載和蟲蝕控制應用中的性能。”它的關鍵原理就是三維限制。大家都知道，當汽車行駛在沙漠上時，就會壓出兩道深深的轍印，被壓部分深深下陷，車轍兩側(cè)會高高隆起。后面的車輛如果繼續(xù)沿著車轍前進，沉陷部分會進一步下沉、隆起部分會進一步隆起，直到隆起部分蹭到了車底盤、沉陷的車轍埋沒了大半個輪子，進而無法前進。之所以如此，就是因為當外荷作用于地基表面時，依據(jù)普朗特爾理論和泰勒理論可知：在集中荷載的作用下，主動區(qū)1受壓下沉，并將力向兩側(cè)分解傳遞給過渡區(qū)2，過度區(qū)2又傳給被動區(qū)3，被動區(qū)就會毫無限制地發(fā)生形變而隆起。 產(chǎn)品特點： 1、伸縮自如，運輸可縮疊，施工時可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構成具有強大側(cè)向限制和大剛度的結構體。 2、材質(zhì)輕、耐磨損，化學性能穩(wěn)定、耐光氧老化、耐酸堿，適用于不同土壤與沙漠等土質(zhì)條件。 　　3、較高的側(cè)向限制和防滑，防變形、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。 　　4、改變土工格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。 　　5、伸縮自如，運輸體積小，聯(lián)接方便、施工速度快。 也就是說，載荷一旦作用于路基，在載荷的下方就會形成起契狀的主動區(qū)域，它又通過過渡區(qū)域進行擠壓，從而使被動區(qū)域發(fā)生隆起。也就是說，通過沿滑移線的剪切力和移動主動、過渡、被動三個區(qū)域的力決定了地基的承載能力。不僅在沙基地上可以十分明顯的體會到以上原理的真實過程，在軟基公路上也會找到這種的樣板，只不過其形成的速率較之在砂上的變化慢些罷了。即使較好的路基材料也仍然無法避免其橫向移動。一般的高速公路路基都高出地面好幾米，吸水翻漿不太容易，但長期沉降依然存在。究其原因，雨水滲透、材料流失、基地下沉是其中部分原因，路基路面在車輪荷載長期碾壓、振動力的作用下，材料向路基斷面兩側(cè)橫向位移不可否認是另外一個十分重要的原因。以我省各地各級公路為例，都有在該路的主行車道上可以明顯感覺到路面已經(jīng)被壓出了一條“S”型溝狀帶。部分高速公路也不例外，汽車行駛在行車道上的顛簸明顯強烈于行駛在超車帶上的感覺，在道橋連接段尤為明顯(俗稱“橋頭跳車”)。這種溝狀路基沉降就是路基材料橫向滑移的典型。 工程中常規(guī)處理路基的方法無需贅述，其目的就是提高地基材料的抗剪力和摩擦力，減少或延緩地基材料在荷載的壓力或震動作用下發(fā)生移動的能力，因而工程中對材料的要求必然有許多苛刻的限制，如果不能就近獲取所需材料，就需要外購這些材料，購買材料的費用和運輸費用占去整個工程成本的很大部分。而使用土工格室就可以就地或就近取材，甚至可以使用在常規(guī)情況下不能使用的材料，從而大幅度減少材料購置費用和運輸費用。為什么會這樣呢?土工格室承載情況示意：在集中載荷作用下，受力的主動區(qū)1依然會把所受的力傳遞給過渡區(qū)2，但由于格室壁的側(cè)向限制和相鄰格室的反作用力，以及填料與格室壁的摩擦力所形成橫向阻力，抑制了過渡區(qū)2和被動區(qū)3的橫向移動傾向，從而使路基的承載能力得以提高。經(jīng)過試驗，在格室的限制作用下，中密砂的表觀粘聚力可以增加三十幾倍。很顯然，如果能增加路基材料的抗剪力或抑制三個區(qū)域移動就可以取得提高地基承載力的效果，這就是土工格室的限制原理。土工格室作為一種新型的合成材料，在八十年代末九十年代初，歐美等國家就開始了大量的研發(fā)工作，并經(jīng)試驗和現(xiàn)場應用證明在提高一般填土承受動荷以及路基防護方面均有很大的功效。我國在九十年代初在吸收國外先進經(jīng)驗的基礎上，開始了土工格室的開發(fā)研究工作，并在道路基床病害整治，固定松散介質(zhì)的應用方面取得了重大突破。隨著人們對土工格室特性的進一步了解，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其具有其它土工材料(土工布、土工膜、土工格柵、土工模袋、土工網(wǎng)等)不可替代的優(yōu)勢，使其在諸多領域有著獨特的應用前景。[1]