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摘要 ：可用于土工格室堤防加固的設計方法是極少數。較早的兩種方法和在本文所提出的并與他們相比的第三方法。在第一種方法叫做滑移線的方法，所述土壤的塑性承載失效假定，即土工格室層在軟土中使用非對稱滑移線計算地基土。第二種方法基于邊坡穩(wěn)定分析，通用邊坡穩(wěn)定性設計對基床路堤需要土工格室的強度。在第三本文提出的方法，土工格室加固是基于堤防平面應變有限元設計的分析。所述土工格室層被建模為一個等效的復合層用以改性強度和剛度值。強度和土工格室層的尺寸則估計需要承載能力或允許變形。這三種設計方法是通過設計實例相比較。據觀察，基于有限元模擬的設計方法是最全面的，因為它解決了允許變形的問題，并給出完整的應力、變形和給定負載條件下路基的應變行為。 關鍵詞：土工格室; 加強; 堤; 軟基; 設計; 復合模式; 有限元 分析。 1. 介紹 軟弱土壤堤防建設是許多巖土工程應用中經常遇到的問題，如高速公路，機場跑道堤防，堤防圍堵，洪水保護防洪堤，土壩和護堤。高強度土工合成材料可用于各種軟土堤防加固穩(wěn)定化技術，簡單，速度更快，性價比高。利用土工格室用于加固軟弱土體堤防，近年來已經獲得了不少人氣。土工格室是三維土工合成材料，用其裝滿泥土或顆粒料，土工格室基礎層路基加固的重要優(yōu)點有： ?它充當一個快速的建設工作平臺。 ?它作為一個地基堤防的堅硬平臺，提升了均勻沉降。 ?它最大限度地減少施工時間，并減少了挖掘和換填成本。 ?它可以防止承載能力失效，減少過多的沉降和橫向變形。 ?它提供了短期和長期的堤防穩(wěn)定性。 對土工格室加筋土性能的文獻報道是很少，調查由巴瑟斯特和Jarrett 的（1988），詹納、（1988），Bush 等人。 （1990年），迪恩和洛錫安（1990年），巴瑟斯特和Karpurapu （1993年），Cowland 和黃（1993），巴瑟斯特和Knight （1998）Hendricker （1998），Krishnaswamy （2000），瑪達維Latha 和Rajagopal （2007），瑪達維Latha （2008年）等，可用于土工格室堤防防護的設計方法是很少。在本文中，基于土工格室的有限元分析提出了堤防設計新方法，該方法相比兩者的早期方法相比較。 2. 現有的設計方法 只有極少數研究人員探討了土工格室的設計方法。其中有些是給由普易格和夏弗納（1986年），奧斯?。?992）和利里丘蒂（1994年）。但是，這些方法是根據坡面侵蝕控制應用來設計土工格室。據筆者的了解，文獻報道只有兩個方法設計土工格室強化支持軟粘土地基堤防。第一種方法是滑移線分析，由詹納等人提出的方法（1988）。第二種方法是基于邊坡穩(wěn)定分析，通過瑪達維Latha 等人提出（2006）。 2.1滑移線法 詹納（1988）建議的用于設計土工格室堤防防護的方法。在本設計中， 假設土壤承載力是塑性失敗而不是圓形滑動失敗，這類故障是對于堤防的預期，其寬度是地基土深度四倍以上。 Johnson 和梅勒（1983）的方法是在兩個粗糙的剛性地基土塊上加壓。，這是近似的軟土塊，假設加壓在頂部的土工格室基床和在底部的硬層之間。用這個模擬軟地基土加固的一種非對稱滑移區(qū)域線。這種設計的概念是，土工格室施加在具有一定程度土工格室抑制作用的軟土塊上，從而旋轉主應力的方向，最大剪切方向壓力也相應地旋轉，深推破壞面到地基。用一個15°滑移線場來確定軟土的承載能力?；瑒拥慕Y構線和相應的承載壓力圖進行了詳細討論（詹納等人，1988）?；诨瑒拥耐凉じ袷衣返痰湫偷某休d能力滑移線示于圖 1。 圖1 土工格室路堤承載力滑移線圖 承載力圖通過從滑移線區(qū)的外緣向內的“剛性端”的邊界，滑移區(qū)域線定義為土工格室寬度和軟質土層深度的比。“剛性端' 是詹納 （1988）所用的術語來表示土壤區(qū)，這不經歷塑性應變。因此，滑移線字段用來定義限制可塑性的一個區(qū)域內最大允許壓力分布。 格室墊層的拉伸力由作用在地基上的應力來確定。橫跨' 剛性端' 的應力分布，可以通過考慮旋轉來確定其中每個應力場的邊界的剛性段和弧形段。整個剛性端的平均壓力可被計算： 其中P/Cu =在剛性端的末端的應力場讀值 P'=整個剛性端的平均應力 I =Σ（水平弧弦長×旋轉） X =Σ（水平弦長） D =軟土層深度 這些條件說明，弧弦長和計算的圖形表示跨剛性邊界平均應力，由詹納等人（1988年）和布什（1990）?，F在的容許承載力可以根據附加應力和承載力故障安全系數計算出來。 對于設計土工格室，考慮格室墊層內顆粒土，但軟質層有影響。在元件中的應力狀態(tài)可以從Mohrcircle （詹納1988）獲得。 該構件在水平應力，由等式給出：

邊坡排水系統(tǒng)的設置是否合理和完善直接影響到坡面植被的生長環(huán)境，對于長大邊坡，其坡頂、坡腳及平臺均需設置排水溝，并根據坡面水流量的大小考慮是否設置坡面排水溝，一般坡面排水溝橫向間距為40～50cm。 c) 蜂巢格室施工 i. 在坡面上按設計的錨桿位置放樣，采用鉆桿進行鉆孔，成孔后將按設計要求彎制好并防銹處理完畢的錨桿打入孔內； ii. 錨桿設置完畢后，應馬上開始懸掛蜂巢格室。懸掛時應注意各單元間連接時應盡量對齊并鈕緊連接螺栓，同時應使蜂巢格室盡量張開貼緊坡面； iii. 蜂巢格室懸掛完畢后即可按要求設置砼錨錠塊，施工時應保證錨錠塊振搗密實。 d) 回填客土 蜂巢格室固定好后即可向格室內填充客土?？屯翍M量選擇種植土，路基施工時清除的表土是理想的土源，嚴禁使用攙雜石塊、砂礫 的土源。充填前可適當濕潤土體使之成團有利于施工。充填時可自下而上逐層進行，施工不便時可設置扶梯多人傳遞塊。充填時應使每個格室中的客土密實、飽滿，并高出格室表面1～2cm。充填時應特別注意施工安全，攀爬作業(yè)必須使用安全繩。 e) 噴播施工 客土回填完畢后應抓緊進行噴播施工。按設計比例配合草種、木纖維、保水劑、黏合劑、肥料、染色劑及水的混合物料，并通過噴播機均勻噴射于坡面。 f) 蓋無紡布 為使草種免受雨水沖刷，并實現保溫保濕，應加蓋無紡布，促進草種的發(fā)芽生長。無紡布覆蓋時應按40*40cm的間距設置固定竹釘，因山區(qū)風大，應派人監(jiān)控注意及時補釘竹釘，補蓋無紡布。 g) 前期養(yǎng)護 i. 灑水養(yǎng)護：用高壓噴霧器使養(yǎng)護水成霧狀均勻的濕潤坡面，注意控制好噴頭與坡面的距離和移動速度，保證無高壓流水沖擊坡面形成徑流。養(yǎng)護期限視坡面植被生長狀況而定。 ii. 追肥：應根據植物生長需要及時追肥。 iii. 及時補播：草種發(fā)芽后，應及時對稀疏無草區(qū)進行補播。注意事項 a) 蜂巢格室植草護坡適應于坡率不陡于1：0.75、每級邊坡高度不超過10m 的泥巖、灰?guī)r、砂巖、礫巖等巖質路塹邊坡。 b) 一般應選擇在春季進行施工，應盡量避免在暴雨季節(jié)施工。 c) 各工序間應緊密銜接，避免成型坡面長時間暴露產生破壞以及客土受雨水沖刷。 d) 注意選購質量可靠的蜂巢格室產品。 e) 施工時應注意施工安全。 f) 根據實際情況可在坡腳設置擋土墻等支擋結構物。 結束語 生態(tài)防護是近年來高速公路建設中提出的一個新課題，其在環(huán)境保護、保證可持續(xù)發(fā)展方面的意義十分深遠，是今后工程防護的發(fā)展方向，同時也是工程界積極響應國家環(huán)境保護號召大力建設綠色通道的迫切需要。本文提到的蜂巢格室植草護坡只是其中的一種形式，其在邵懷高速公路第24合同段K139500~K142300石質路塹段的應用已得到了初步的肯定，其功效尚需進一步論證。 土工格室植草護坡的穩(wěn)定性分析 何文斌 （寬城滿族自治縣交通運輸局，河北承德067600）