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土工格室是 20 世纪80 年代在国际上出现的一种新型三维土工合成材料,它是一种高分子聚合物宽条带经强力焊接而形成的三维网状结构体,伸缩自如,运输时可缩叠起来,使用时张开,并在格室中充填砂、 碎石或粘土等材料,构成具有强大侧向和大刚度的柔性结构层。目前广泛用于浅层地基处理、坡面防护、城市大型管道支撑等工程同平面结构的土工格栅等相比 土工格室加筋土的优越性是: ①平铺加筋时, 加筋体只是筋材本身;而对土工格室加筋而言,加筋体已变成格室及填料构成的复合体;②平铺加筋的抗拉性能是通过土筋界面摩擦而发挥的;而格室筋材是通过直接限制填料的侧胀而发挥出来的,因而更能利用筋材的抗拉性能;③对格室体而言,土筋摩擦系数就是填料本身的内摩擦系数,因而可以提供比平铺加筋大得多的粘着强度。土工格室处理路基不均匀沉降的作用机理为:由于土工格室对填料提供了较大的侧向约束作用,格室侧壁对填料产生了向上的摩擦支承力,从而形成了一个具有较大弯拉刚度与抗剪强度的复合体。
在地面自然坡度徒于1:5的斜坡上修筑路堤时,利用蜂巢格室本身的立面侧限可实现加筋效应,可更好的解决路面地基不均匀沉陷的问题。其中沙地区的路基应以低路堤为主,采用蜂巢格室系统,可对松散填料起到侧向作用,在有限的高度范围内有效保障路基具有较高的刚度与强度,从而可以承受各种车辆的压力荷载应力。而对于在常年冻土区的修筑填方路基,蜂巢格室特有的立面加筋效应和有效的落实的整体侧限性。 高陡边坡及堤坝的防护 蜂巢格室在用于坡面防护的时候,铺开的格室系统,可在边坡外围形成一层层的“挡墙”,从而可显著减缓水流的径流速度,避免较快的形成坡面径流,从而保护坡面的抗侵蚀性和稳定性。格室建成后,可在个室内填充腐殖质、土壤等,并终止一定的草本植物以及灌木,从而在保证原始坡面稳定的情况下,还可以实现坡面的植被恢复及绿化效果,这不仅有良好的工程意义,而且还会带来一定的环境效益和环保价值。此外,蜂巢格室在具有很强整体性的同时,还可以显示出一定的柔性,可抵抗外力作用下的变形破坏,有效弥补结构在松动、出现局部塌陷或者架空情况下的缺陷。同时,该措施施工便捷,成本造价相对较低,是一种具有实际应用价值的理想的坡面防护材料和措施
蜂巢格室的特点 蜂巢格室材料具有良好的力学性能。蜂巢格室具有很高的耐热老化性能,在经过热氧化试验之后,在70℃条件下其拉伸屈服强度可下降30%,使得其使用寿命可达50年以上,适合于不同填筑材料。具体特点如下: (1)良好的力学性能,具有较高的承载能力和良好的动力学性能,抗冲蚀能力强,在较高的侧向限制作用下,可以使得整个结构防滑、防变形,从而有效地提高路基承载能力以及分散荷载作用的能力。 (2)柔性结构,可适应地形的轻微起伏,可适应一定的不均匀沉降,限度地保留自然形态的地形,结构性好,且工程痕迹少; (3)节能环保:可就地取材,使用当地材料或者低成本的材料作为格室填料,很少使用混凝土,从而可大幅度降低材料费用以及可能的运输费用,进而降低成本; (4)生态美观:填充合适的填料,可种植不同的植物,外形美观,景观性好; (5)用工量少,不需要特别的机械设备,施工中连接简单易行,施工工艺简单,工程效率高,且可以反复使用; (6)耐久性好:其材质较轻,具有良好的耐磨性,化学性质较为稳定,耐老化性、耐酸碱腐蚀性能良好,可其使用的耐久性。 (7)蜂巢格室的高度、长度、宽度、焊炬都可以根据项目的实际需要进行调整。
蜂巢格室用途; 1、用于稳固铁路路基 可以防止碎石及级配横向移动,使整体更坚固,防止抽水,即使地基松软也可防止整个或局部坍方。在交通量大的地区如交叉道、分支道及回转道,可显著增加使用年限。 2、用于稳固公路路基 可产生高弹性力及坚固的路基与传统的石头基础相比可减少基础厚度50%以上,把重力和与地接触的压力横向分散并减少,并可用于暂时性或久性的道路建筑上。 3、用于承受载重力的堤防、挡墙 界定旨化碎石方,形成一致的结构体,可阻挡横向压力,不管地层滑动和凝聚,都可自行调整,可支撑非结构面及自然植生层,可垂直或阶梯式设计。 4、用于浅水河道、河岸治理 展开斜坡或者阶梯式铺设于河岸斜坡,与河床形成有一定坡度的一体结构,减缓河水冲击力,稳固河岸基地,支撑自然生殖层。
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