模型1:節(jié)理單元。目前國內(nèi)外已提出多種節(jié)理單元模型, 最先是為研究巖體結(jié)構(gòu)力學(xué), 模擬巖體軟弱結(jié)構(gòu)面而提出的, 最早提出而又使用最廣泛的是古 [5] 德曼(G oodman ) 節(jié)理單元, 是一種假想的無厚面結(jié)構(gòu), 但其能傳遞壓力及摩阻力, 見圖1(a ) 。土工格室為軟土路堤的一相對強(qiáng)結(jié)構(gòu)面, 但其作用機(jī)理一致, 土工格室墊層傳遞擴(kuò)散垂向土壓力, 并依靠摩阻力發(fā)揮側(cè)限作用, 因而將土工格室及其周圍一定厚度范圍內(nèi)的填料抽象為節(jié)理單元進(jìn)行模擬。其剛度矩陣依據(jù)增量理論用變剛度法求得, 其余同一般有限元計(jì)算。節(jié)理單元材料參變量有:k s 為切向應(yīng)力剛度, kN Πm ; k n 為法向應(yīng)力剛度, kN Πm ; γ為容重(格室+填料得復(fù)合容重) kN Πm ; c 為格室與填料之間的 3 土工格室加筋墊層設(shè)計(jì)方法基本與普通墊層設(shè)計(jì) 內(nèi)容相同, 包括墊層承載力設(shè)計(jì)、墊層厚度、寬度、 [4] 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算以及變形復(fù)核等。311　承載力計(jì)算 土工格室加筋墊層承載力設(shè)計(jì)計(jì)算目前全國還沒有統(tǒng)一計(jì)算方法, 一般有經(jīng)驗(yàn)法、查表法及公式計(jì)算法幾種, 但土工格室加筋墊層與普通墊層略有不同, 采用應(yīng)力擴(kuò)散角法其應(yīng)力擴(kuò)散角應(yīng)合理取值。按承載力公式計(jì)算時(shí), 普通墊層承載力計(jì)算公式見(1) 式, 加筋墊層承載力公式見(2) 式, 其余計(jì)算方法可參見有關(guān)規(guī)范規(guī)程。 ζζγζ(1) P =cN C BN γγC +qN q q +015 　 38 粘聚力, kPa ; <為格室壁與填料之間的摩擦角; v m 為容許相對變形量, m 。 其單元剛度矩陣 l Π2 [k ] e =t -l Π2 ∫ [B ][k ][B ]dx T e (3) 模型2:板單元+接觸面單元。由于土工格室的 ? 1土工格室在軟土地基處理中的應(yīng)用與研究　張　勝等 土Ο梁作用機(jī)理形成一種大剛度板結(jié)構(gòu), 在進(jìn)行有限 元模擬時(shí)將土工格室單獨(dú)作一層板單元實(shí)體見圖1(b ) , 而其與上下填料間的作用關(guān)系用節(jié)理面單元模擬。板單元剛度矩陣不再贅述 。 裂縫的產(chǎn)生。412　小型構(gòu)造物

綠化的一種護(hù)坡技術(shù)。利用土工格室為草坪植物生長提供穩(wěn)定、良好的生存環(huán)境。該方法能使不毛之地的邊坡充分綠化, 帶孔的格室還能增加坡面的排水性能, 且施工方便, 可調(diào)節(jié)性較好。 一般而言, 該方法可適用于各類邊坡, 但由于造價(jià)高, 僅在那些淺層穩(wěn)定性差且難以綠化的高陡巖坡和貧瘠土坡中采用。該方法利用錨桿框架梁來加固不穩(wěn)定的邊坡坡面, 采用土工格室來確?？屯恋姆€(wěn)定及與母巖的牢固結(jié)合, 因此適用于高陡邊坡。 2. 1 適用條件 各地區(qū)均可應(yīng)用, 但在干旱、半干旱地區(qū)應(yīng)保證養(yǎng)護(hù)用水的持續(xù)供給。適用于邊坡坡率緩于1B 1的泥巖、灰?guī)r、砂巖等穩(wěn)定巖質(zhì)挖方邊坡或路堤邊坡, 當(dāng)坡率陡于1B 1時(shí)慎用。 3. 2 施工方法 整平坡面至設(shè)計(jì)要求并清除坡面危石v 澆筑鋼筋混凝土框架v 展開土工格室并與錨梁上鋼筋、箍筋綁扎牢固v 在格室內(nèi)填 土(填土?xí)r應(yīng)防止格室脹肚現(xiàn)象) v 在坡面采用人工或機(jī)械噴播營養(yǎng)土1c m ~2c m, 以覆蓋土工格室及框架v 從上而下掛鋪三維植被網(wǎng)并與土工格室上土工繩綁扎牢固v 將混有草種、肥料等的混合料用液壓噴播法均勻噴撒在坡面上v 覆蓋土工膜并及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)邊坡, 直至植草成坪。 表1 塑料土工格室的抗老化等級 抗老化性能 紫外線輻射強(qiáng)度為550W /m 2, 照射150h , 格室片的拉伸屈服強(qiáng)度保持率a , % 碳黑含量b , % ?<50 ò50~80 ó80~95 ?>95 2. 2 施工方法 1) 按設(shè)計(jì)坡度清理、平整坡面, 并人工夯實(shí)坡面。2) 采用插件式連接法連接土工格室單元。連接時(shí)將未展開的土工格室組 件并齊, 對準(zhǔn)相應(yīng)的連接塑件, 插入特制圓銷, 然后展開。連接時(shí), 根據(jù)不同坡比的邊坡采用不同單元組合形式。3) 在坡面上按設(shè)計(jì)的錨桿位置放樣, 采用<38~<42鉆桿進(jìn)行鉆孔, 孔徑基本可達(dá)50, 按要求進(jìn)行沖孔, 在鉆孔內(nèi)灌注M 30砂漿。4) 按設(shè)計(jì)要求彎制錨桿, 并除銹、涂防銹油漆, 懸在坡面外的錨桿(<22) 應(yīng)套內(nèi)徑為25的聚乙烯或聚丙烯軟塑料管, 管內(nèi)所有空間應(yīng)用油脂充填, 端部應(yīng)密封。5) 鋪設(shè)時(shí), 在坡頂先用固定釘或錨桿進(jìn)行固定, 按設(shè)計(jì)圖紙要求開展, 在坡腳用固定釘或錨桿固定, 其間按圖紙要求用錨桿固定。土工格室應(yīng)預(yù)系土工繩, 以備與三維網(wǎng)連接綁扎。6) 施工邊坡平臺及第一級平臺填土, 以固定土工格室于坡面上。7) 土工格室固定好后, 即可向格室內(nèi)填充種植土、土壤改良劑、肥料等設(shè)計(jì)的填料, 充填時(shí)要使用振動板使之密實(shí), 靠近表面時(shí)用潮濕的粘土回填, 并高出格室面1cm ~2cm , 并保持預(yù)系的土工繩露出坡面。第一段鋪設(shè)完畢后, 即可進(jìn)行第二段的鋪設(shè)直至最終完成。土工格室內(nèi)填土要從最上層開始分段進(jìn)行, 初期鋪設(shè)時(shí), 上端一定要錨固好, 可新增附加錨釘, 一般為上部至少每隔一個格室間距布置一個錨桿或錨釘, 等全部鋪設(shè)完成并填充壓實(shí)后, 附加錨釘可取掉。8) 自上而下鋪掛三維植被網(wǎng), 并與土工格室上的土工繩綁扎牢固, 貼緊坡面。個別地段, 可增加土釘或固定釘固定。9) 采用液壓噴播植草, 并覆蓋土工膜, 定期澆水養(yǎng)護(hù), 直至植草成坪。土工格室植草護(hù)坡坡面示意圖見圖2 。 注:a . 對于高速公路、一級公路的邊坡綠化, 才需要做紫外線輻射試驗(yàn)。其他情 況該指標(biāo)僅作參考。b . 采用其他抗老化外加劑的土工格室無指標(biāo)要求 4 土工格室的選用 目前土工格室可分為塑料土工格室和增強(qiáng)土工格室兩種類型, 其中塑料土工格室由長條形的塑料片材, 通過超聲波焊接等方法連接而成, 展開后是蜂窩狀的立體網(wǎng)格。而增強(qiáng)土工格室是在塑料片材中加入低伸長率的鋼絲、玻璃纖維、碳纖維等筋材所組成的復(fù)合片材, 通過插件或扣件等形式連接而成, 展開后是蜂窩狀的立體網(wǎng)格。兩者均適用于邊坡綠化, 但對于塑料土工格室還應(yīng)滿足一定的抗老化性能, 表1為交通部頒標(biāo)準(zhǔn)(J T /T516-2004) 中對塑料土工格室的抗老化要求。 5 結(jié)語 今天, 全國公路建設(shè)仍在高峰期, 所經(jīng)過地區(qū)的地質(zhì)條件千差萬別, 對于挖方邊坡防護(hù), 無論是用傳統(tǒng)的漿砌、干砌或水泥混凝土網(wǎng)格都無法阻擋雨水對其下面土層的破壞性侵蝕, 致使公路的維護(hù)費(fèi)用增加。如果使用土工格室護(hù)坡, 配植根系發(fā)達(dá)的草種, 既可固土護(hù)坡, 又可綠化、保護(hù)生態(tài)環(huán)境, 完全符合國家注重環(huán)保、建設(shè)綠色通道的要求。即使初期工程造價(jià)比傳統(tǒng)方式略高一些, 但其延長公路使用壽命、減少維護(hù)成本以及環(huán)保、生態(tài)等方面的綜合經(jīng)濟(jì)效益卻是顯著的, 希望它能在日后的公路工程中得到更為廣泛的應(yīng)用。 3 錨桿框架梁內(nèi)設(shè)土工格室固土植草護(hù)坡