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灵感来自于昆虫界蜜蜂的蜂巢,它的外观像蜜蜂居住的蜂巢,能很大程度上增加土体的整体性连贯性及坡面路面的稳定性。它的主要特点就是从平面和垂直高度上进行三维的限制土体。该产品是在高分子塑料基础上改性而成的新型高分子合成材料,经超声波焊接而成的三维网状物,通过在巢室中填充泥土、沙石或混凝土等材料,使其构成具有强大侧向限制和刚度的结构,从而代替钢筋水泥等传统材料,对地表土壤进行性固定和修复。 蜂巢约束系统为露天河渠和水力设施提供多种经济、柔性的保护方法。该系统为暴露在流量范围从低导高间歇性或连续性水流冲蚀下的河渠提供稳定性和保护。由于蜂巢结构的约束,大大提高了集料、抛石及植物等传统保护材料的水力性能。相比铰链模块系统,混凝土填充所形成柔性且耐久的护甲式衬砌的成本更低。综合考虑当地的环保、生态与审美要求、预期流量、以及相关水力应力等特定现场情况而设计。改变衬砌系统的表面粗糙度和水力效率,可控制水流。解决了路基排水要求及内部结构潜在变形问题。
目前,国内较为常用的边坡治理技术主要包括两大类:工程防护与生态防护技术。生态防护技术中不仅包括单纯的植物防护技术,而且还包括植被与工程相结合的复合防护技术。而常见的工程防护措施包括:有浆砌片石护墙、三合土抹面、挡土墙、挂网喷锚、喷混凝土、抗滑桩等。常见的植被防护措施则主要包括:液力喷播防护技术、客土喷播防护技术、三维植被网防护技术等。 目前护坡工程应用火的土工材料当属蜂巢格室,此蜂巢非蜂巢,他是根据普通土工格室研究出更直接有效的一种新型的蜂巢格室。我国从九十年代初开始进行研究,在吸收国外经验的基础,开始了对蜂巢格室的开发及研究工作,并在固定松散介质、道路基床防治等方面取得了重大突破[6]。蜂巢格室是一种新型的强度土工合成材料,是采用高分子纳米复合材料经超声波针式焊接而成的一种三维立体网状格室结构。 蜂巢格室技术原理 其基本原理的关键是“三维限制”,将变形集中在三维的空间内,由于蜂格的柔性结构特点可以承受外在荷载及所引起的变形。 这是由于当荷载作用在地基表面的时候,依据泰勒和普朗特尔理论可以得到:在集中荷载作用下,地基的主动区受压后下沉,同时将作用向两侧进行分解并传递给过渡区,然后再传给被动区,因此,被动区就很容易在力的作用下发生形变进而隆起。 在集中载荷的作用下,主动区受力后仍然会将所受到的外力传递给过渡区,但是由于格室侧壁的限制和临近格室之间的反作用力、格室壁与填料之间的摩擦力形成的横向阻力,从而抑制了被动区和过渡区横向移动,结果是使路基承载能力得到了提高。经过检测和试验,在格室相互之间的限制作用下,中密砂的粘聚力可增加30多倍。这也说明,通过增加路基材料整体的抗剪力或抑制主动区、过渡区和被动区三个区域的移动可以有效提高地基承载力,这就是蜂巢格室的基本原理。
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