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土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基研究進(jìn)展
介紹了土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基這一新型地基處理方法的處治技術(shù)及其特點(diǎn)，在分別對(duì)碎石樁復(fù)合地基和土工格室加筋體工作機(jī)理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上探討了土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的加固機(jī)理，土工格室綠化范圍，簡要總結(jié)了土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基試驗(yàn)研究、數(shù)值分析及雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的設(shè)計(jì)計(jì)算理論的研究現(xiàn)狀。-討論了土工格室-碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基尚需進(jìn)一步研究的問題。
隨著高速公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，穿越軟弱地基的工程逐步增多，地基處理已成為影響高速公路建設(shè)工程的關(guān)鍵因素之一。復(fù)合地基因其具有樁-同承擔(dān)荷載的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐。按目前的概念，復(fù)合地基可分為水平增強(qiáng)體型和豎直向增強(qiáng)體型2種基本形式，一般稱之為“單一型復(fù)合地基”。對(duì)于“單一型復(fù)合地基”，目前已有大量的研究工作，形成了一套相對(duì)成熟的計(jì)算理論。但由于實(shí)際工程地質(zhì)條件的復(fù)雜多變性，加上控制地基沉降、保持地基穩(wěn)定、加快工期、節(jié)約投資等因素的制約，傳統(tǒng)單一型復(fù)合地基往往不能滿足要求。在這種情況下，雙向增強(qiáng)體型復(fù)合地基應(yīng)運(yùn)而生，它是“水平向增強(qiáng)體與豎直向增強(qiáng)體”聯(lián)合的復(fù)合地基形式，可博采上述2種單一形式之長，取得-的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
目前，有關(guān)“水平向增強(qiáng)體與豎直向增強(qiáng)體”聯(lián)合型復(fù)合地基的名稱或提法較多，如以黏結(jié)材料樁為豎向增強(qiáng)體的組合型復(fù)合地基在路基工程中常稱為“樁承式水平加筋路堤”或“樁承式路堤”;也有根據(jù)復(fù)合地基組成命名的，如“樁2網(wǎng)復(fù)合地基”、“土工格室2碎石樁復(fù)合地基”、“粉噴樁2土工格柵復(fù)合地基”等。
本文-“水平向增強(qiáng)體與豎直向增強(qiáng)體”聯(lián)合型復(fù)合地基統(tǒng)稱為“雙向增強(qiáng)復(fù)合地基”，其中豎向增強(qiáng)體主要是樁體，可以是剛性樁、柔性樁等黏結(jié)材料樁，也可以是碎石樁等散體材料樁;水平向增強(qiáng)體的加筋材料可以是鋼帶、鋼條、鋼筋混凝土帶、土工合成材料等。其中土工合成材料是一種新型的巖土工程材料，包括土工織物、土工格柵、土工膜、土工布、土工格室等。加筋材料的鋪設(shè)可單向，也可雙向;按需要可鋪設(shè)1層，也可與填土間隔多層鋪設(shè)。
綜上所述，雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的組合形式較多。目前關(guān)于“二維土工合成材料(如土工格柵等)與黏結(jié)性材料樁(如混凝土樁等)”組成的雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的研究相對(duì)較多，但關(guān)于“土工格室(三維土工合成材料)2碎石樁(散體材料樁)”組成的雙向增強(qiáng)復(fù)合地基的文獻(xiàn)-尚不多見。為進(jìn)一步推廣土工格室2碎石樁雙向增強(qiáng)復(fù)合地基技術(shù)在軟基處治中的應(yīng)用，本文中擬對(duì)其處治技術(shù)、加固機(jī)理、試驗(yàn)研究及計(jì)算理論等進(jìn)行探討。
聚烯烴土工格室的研制
土工格室是一種具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的土工合成材料。其-的三維立體結(jié)構(gòu)可有效地約束網(wǎng)格內(nèi)的填充物，與填充物一起形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層，顯示出其他平面土工合成材料無法相比的工程效果，正廣泛地應(yīng)用于軟弱路基加固、邊坡防護(hù)、擋土墻修建等工程。聚烯烴土工格室產(chǎn)品是以改性聚烯烴為原料，經(jīng)擠出成型分切再超聲焊接而成，展開后呈立體蜂窩狀結(jié)構(gòu)的土工合成材料。因土工格室的生產(chǎn)流程長、成型工序多、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多變等特點(diǎn)，因此，對(duì)生產(chǎn)該產(chǎn)品的原材料及產(chǎn)品有如下要求:(1)產(chǎn)品有較好的機(jī)械性能，土工格室綠化，以防止在施工過程和應(yīng)用過程中受到較強(qiáng)的外力、硬物穿刺等的破壞。(2)產(chǎn)品長期在復(fù)雜的環(huán)境中使用，故選擇材料時(shí)應(yīng)考慮耐酸堿性和耐霉變等因素。(3)材料應(yīng)有較好的抗老化性能，以滿足在工程中長期穩(wěn)定使用的需要。(4)我國廣闊的地域，南北氣溫變化大，土工格室綠化定做，產(chǎn)品所用材料必須有較好的耐低、高溫性能。(5)為適應(yīng)土工格室的制備工藝要求，材料還需具有較好的可焊接性。(6)產(chǎn)品在工程應(yīng)用中要求為外形尺寸整齊、焊距一致，整個(gè)網(wǎng)格體系強(qiáng)度一致。(7)產(chǎn)品具有較好的組件連接功能，土工格室綠化形式，以-工程整體加固強(qiáng)度的一致性。
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(duì)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(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。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。
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