土工格室界面特性與處治路堤現(xiàn)場試驗分析

　　拉拔試驗?zāi)芨玫姆从臣咏钔两Y(jié)構(gòu)中筋材的加筋行為,采用自制的拉拔試驗裝置來測試高填方路堤的現(xiàn)場砂粒填料與土工格室的界面特性參數(shù),分析土工格室與土的界面摩擦作用,進一步研究土工格室的加筋機理。結(jié)合工程實例,對土工格室處治高填方路堤進行現(xiàn)場試驗,分析格室在路堤橫斷面的受力特點以及格室的加筋性能。試驗結(jié)果表明:土工格室拉拔受力是一個漸進式的過程,隨著拉拔位移繼續(xù)增大,格室后面幾排網(wǎng)格依次受到填料的阻力,拉拔界面的剪應(yīng)力呈臺階式的上升;格室與填料的界面摩擦角大于填料本身的摩擦角,且拉拔系數(shù)K大于1.0,格室加筋性能遠優(yōu)其他平面材料的加筋性能;在路堤橫斷面方向,格室承受拉應(yīng)力;在新舊路堤搭接處,格室受拉應(yīng)力最大,是重點需要處治的位置。研究表明格室能有效的約束路堤土的側(cè)向變形,同時土工格室所在層位起到了擴散荷載的作用。

　　土工格室是由高強度的HDPE寬帶,經(jīng)過強力焊接而形成的一片網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu),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(yīng)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(chǔ)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(yīng)用方面取得了重大突破。土工格室作為新型立體加筋材料的代表,與傳統(tǒng)的平面加筋材料相比,其加筋性能具有更大的優(yōu)勢。美國學(xué)者McGown提出,對各種加筋土結(jié)構(gòu)而言,起加筋作用的都是土工合成材料的抗拔阻力,他主張用拉拔試驗來測定界面強度,同時獲得埋在土內(nèi)筋材的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。法國Schlosser認為,拉拔試驗的優(yōu)點在于測試結(jié)果能自動反映土體剪脹和壓密狀態(tài),并較好模擬筋材在土內(nèi)的工作條件。而土工格室加固地基處理已有較多的研究與應(yīng)用,趙明華等(2009)探討了土工格室-碎石樁雙向增強復(fù)合地基的加固機理,鄒靜蓉等(2007)對土工格室加筋邊坡變形和破壞力學(xué)機理進行了離心模型試驗研究。