這里σn =垂直應(yīng)力。 T=界面的剪切應(yīng)力（C U 在限制條件） F =土工格室填充材料摩擦角 主應(yīng)力的旋轉(zhuǎn)在基床深度內(nèi)發(fā)生。因此，土工格室墊層預(yù)期拉伸強(qiáng)度等于路堤防護(hù)水平應(yīng)力。 2.2基于邊坡穩(wěn)定分析的設(shè)計(jì) 邊坡穩(wěn)定分析基礎(chǔ)上的堤防加固設(shè)計(jì)是由瑪達(dá)維Latha 等開發(fā)（2006）。這種方法使用通用坡度穩(wěn)定程序設(shè)計(jì)測(cè)算路堤需要的土工格室墊層的強(qiáng)度。土工格室進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算機(jī)程序需要堤防坡幾何形狀尺寸、土工格室層高度、地基土深度、高剪切堤土的強(qiáng)度參數(shù)和土工格室層數(shù)、地基土的性質(zhì)、孔隙水壓力系數(shù)，輸入超載壓力的峰值。該方案采用比紹普的方法計(jì)算安全系數(shù)，該程序會(huì)自動(dòng)搜索不同的判定滑動(dòng)圓，并給出了安全的最低因子和臨界滑動(dòng)圓的中心的坐標(biāo)。該計(jì)算機(jī)程序的可靠性通過一些實(shí)例驗(yàn)證來確保。從程序?qū)τ谶@些問題得到安全系數(shù)與最低系數(shù)，和通過繪制幾個(gè)試滑圓的圖形化方法獲得的安全系數(shù)，為每個(gè)使用常規(guī)方法獲得這些滑動(dòng)圓的安全系數(shù)。 為了設(shè)計(jì)堤下土工格室，土工格室層被視為一層土壤粘結(jié)強(qiáng)度大于包裹的土壤和比相同包裹的土壤更大的內(nèi)摩擦角。 這是因?yàn)椋凉じ袷矣赡て峁┤轿坏耐寥兰s束，，土工格室側(cè)壁加強(qiáng)了土壤的表觀凝聚力。運(yùn)用漢高和吉爾伯特（1952年），巴瑟斯特和Karpurapu 提出的橡膠膜理論（1993年）分析土壤包圍在單個(gè)格室內(nèi)三軸承壓時(shí)的內(nèi)聚強(qiáng)度。 同樣的分析延伸為多個(gè)土工格室，并且也用于通過 Rajagopal 等制成的土工格室。 （1999年），瑪達(dá)維Latha （2000）和瑪達(dá)維Latha 和穆爾蒂（2007年）。 由膜片應(yīng)力產(chǎn)生的附加圍壓可以寫成（漢高和吉爾伯特1952年）： εa =軸向應(yīng)變 εc =圓周應(yīng)變 D 0=初始直徑 D =在εa 的軸向應(yīng)變的樣品的直徑 M =膜片的模量 上面的等式用于計(jì)算由于土工格室的附加圍壓加固，使用參數(shù)如下。D 0作為土工格室的初始直徑。土工格室展開不是圓形，形狀是三角形。土工格室的三角形等效直徑可通過等同的圓來獲得。M 是在軸向應(yīng)變?chǔ)臕 的土工格室的材料的模量，可以從土工格室寬幅拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)得到的長期負(fù)載 - 應(yīng)變曲線來確定。 圖2土工格室加固強(qiáng)度提高的莫爾圓的計(jì)算 表觀粘結(jié)強(qiáng)度和附加圍應(yīng)力之間的關(guān)系由于可以通過土工格室增強(qiáng)土壤樣品繪制圓莫爾圖獲得，圖2所示，工格室墊層附加粘結(jié)強(qiáng)度可根據(jù)下式（Rajagopal 等1999）獲得： 在（4）求Δσ3的值，代入等式（5），我們將得到土工格室約束土壤產(chǎn)生的凝聚力。這個(gè)附加的粘結(jié)強(qiáng)度被添加到原始在土工格室包封土壤的內(nèi)聚強(qiáng)度以獲得土工格室墊層（C g ）的內(nèi)聚強(qiáng)度。初步設(shè)計(jì)的問題，如筑堤土中的堤防的幾何形狀、地基的性質(zhì)給出，我們可以通過試驗(yàn)值用邊坡穩(wěn)定分析土工格室墊層，并確定得到的設(shè)計(jì)值所需土工格室墊層內(nèi)聚強(qiáng)度的安全系數(shù)。從這個(gè)粘結(jié)強(qiáng)度，我們可以計(jì)算出土工格室的高度、土工格室的壁厚和土工格室軸向應(yīng)變的展開尺寸的假設(shè)值。這種設(shè)計(jì)方法已通過驗(yàn)證，土工格室支持模型堤防的情況下，在實(shí)驗(yàn)室建立了不同格室的展開尺寸大小、不同的土工格室高度；瑪達(dá)維Latha 等制成不同土工格室和沙子和粘土填充材料、土工格室墊層（2006）。，在模型試驗(yàn)與附加壓力下，作為一個(gè)在邊坡穩(wěn)定分析得到的安全因素是很好達(dá)成一致，可以觀察出導(dǎo)致路堤失敗所需的最大附加壓力。

1、具有伸縮自如，運(yùn)輸可縮疊，施工時(shí)可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構(gòu)成具有強(qiáng)大側(cè)向限制和大剛度的結(jié)構(gòu)體。 2、材質(zhì)輕、耐磨損，化學(xué)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(qiáng)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(yùn)輸體積?。宦?lián)接方便、施工速度快。 3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(guān)注，還應(yīng)從其基本原理說起。國外文獻(xiàn)中在描述其原理時(shí)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(yīng)用中的性能。”它的關(guān)鍵原理就是三維限制。大家都知道，當(dāng)汽車行駛在沙漠上時(shí)，就會(huì)壓出兩道深深的轍印，被壓部分深深下陷，車轍兩側(cè)會(huì)高高隆起。后面的車輛如果繼續(xù)沿著車轍前進(jìn)，沉陷部分會(huì)進(jìn)一步下沉、隆起部分會(huì)進(jìn)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(gè)輪子，進(jìn)而無法前進(jìn)。之所以如此，就是因?yàn)楫?dāng)外荷作用于地基表面時(shí)，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(dòng)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(dòng)區(qū)3，被動(dòng)區(qū)就會(huì)毫無限制地發(fā)生形變而隆起。 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1、伸縮自如，運(yùn)輸可縮疊，施工時(shí)可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構(gòu)成具有強(qiáng)大側(cè)向限制和大剛度的結(jié)構(gòu)體。 2、材質(zhì)輕、耐磨損，化學(xué)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(qiáng)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(yùn)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(huì)形成起契狀的主動(dòng)區(qū)域，它又通過過渡區(qū)域進(jìn)行擠壓，從而使被動(dòng)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(dòng)主動(dòng)、過渡、被動(dòng)三個(gè)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(huì)到以上原理的真實(shí)過程，在軟基公路上也會(huì)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(dòng)。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(dòng)力的作用下，材料向路基斷面兩側(cè)橫向位移不可否認(rèn)是另外一個(gè)十分重要的原因。以我省各地各級(jí)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(qiáng)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(dòng)作用下發(fā)生移動(dòng)的能力，因而工程中對(duì)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(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用占去整個(gè)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(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用。為什么會(huì)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(dòng)區(qū)1依然會(huì)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(dòng)區(qū)3的橫向移動(dòng)傾向，從而使路基的承載能力得以提高。經(jīng)過試驗(yàn)，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(gè)區(qū)域移動(dòng)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(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用證明在提高一般填土承受動(dòng)荷以及路基防護(hù)方面均有很大的功效。我國在九十年代初在吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)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。隨著人們對(duì)土工格室特性的進(jìn)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(shì)，使其在諸多領(lǐng)域有著獨(dú)特的應(yīng)用前景。