土工格室簡介

土工格室簡介

　　1、 概述

　　土工格室是一種具有獨特立體網(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。一類是由土工格柵裝配構(gòu)成的土工格室，另一類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。由于該類土工格室的生產(chǎn)流程長、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整個網(wǎng)絡(luò)體系強度需一致；  ④具有較好的組件連接功能，以保證土工格室整體強度的一致性。 由于我國目前實行的聚烯烴土工格室技術(shù)標準較低，在原材料選取、生產(chǎn)工藝流程上還沒有統(tǒng)一標準，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)計單位針對同一產(chǎn)品所檢測出來的結(jié)果存在差異。造成差異的原因主要是試驗方法不盡相同所致，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，對土工格室材料性能的試驗檢測方法進行研究，確定其取值范圍是十分必要的。于靜態(tài)承載試驗中,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)對比。土工格室(geocell)是20世紀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)過定向拉伸形成的具有開孔網(wǎng)格,較高強度的平面網(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)、土工格柵相類似。此時,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)。冬季嚴重干旱．夏季酷熱少雨”．日溫差可達30度，年溫差可達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零下30度，為此對土工格室進行了高溫、低溫老化性能試驗，耐紫井線老化試驗?？梢赃@樣認為，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。因為土工格室具有一定的高度，聚合物片材較厚，強度和模量很大，焊接強度高，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)出具有對稱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。進而進一步分析探討了格室體與土體之間的摩阻效應(yīng)對土工格室加筋體內(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與土體上下接觸面的摩擦提供側(cè)向約束力來約束土體的側(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、軟基沉陷、翻漿、塌方等常規(guī)方法難以處理的工程問題。目前,對于土工格室加筋體的變形計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限長梁,而后采用彈性地基梁理論進行解答。試驗結(jié)果表明，土工格室可均化基床、路基的動靜應(yīng)力分布，明顯降低基床和路基的彈性和變形，減少運營維修養(yǎng)護工作量，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、車輛荷載等豎向荷載作用產(chǎn)生撓曲變形時,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,該摩阻力反過來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,因此無法反映土工格室加筋體的實際受力變形狀態(tài)。