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采用鹽漬土，膨脹土修筑的高速公路，一級公路，路肩及邊坡均采用加固措施，格室的立面加固效果是所有加固材料中最優(yōu)異的一種，而它具有優(yōu)良的耐腐蝕性，完全可以滿足在鹽漬土，膨脹土修筑高等公路的要求。 蜂巢格室 1什么是蜂巢格室 2蜂巢格室有哪些特性 3蜂巢格室的基本原理 4蜂巢格室工程應(yīng)用 5組成部分 6主要用途 7性能參數(shù) 什么是蜂巢格室 蜂巢格室是由強化的HDPE片材料，經(jīng)高強力焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu) 。一般經(jīng)超聲波針式焊接而成。因工程需要，有的在膜片上進行打孔。 蜂巢格室有哪些特性 1、具有伸縮自如，運輸可縮疊，施工時可張拉成網(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、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。 4、改變蜂巢格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。 5、伸縮自如，運輸體積小；聯(lián)接方便、施工速度快。 蜂巢格室的基本原理 蜂巢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。國外文獻中在描述其原理時稱其為“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，當汽車行駛在沙漠上時，就會壓出兩道深深的轍印，被壓部分深深下陷，車轍兩側(cè)會高高隆起。后面的車輛如果繼續(xù)沿著車轍前進，沉陷部分會進一步下沉、隆起部分會進一步隆起，直到隆起部分蹭到了車底盤、沉陷的車轍埋沒了大半個輪子，進而無法前進。之所以如此，就是因為當外荷作用于地基表面時，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又傳給被動區(qū)3，被動區(qū)就會毫無限制地發(fā)生形變而隆起。 產(chǎn)品特點： 1、伸縮自如，運輸可縮疊，施工時可張拉成網(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、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用。 4、改變蜂巢格室高度、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，在載荷的下方就會形成起契狀的主動區(qū)域，它又通過過渡區(qū)域進行擠壓，從而使被動區(qū)域發(fā)生隆起。也就是說，通過沿滑移線的剪切力和移動主動、過渡、被動三個區(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到以上原理的真實過程，在軟基公路上也會找到這種的樣板，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。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、振動力的作用下，材料向路基斷面兩側(cè)橫向位移不可否認是另外一個十分重要的原因。以我省各地各級公路為例，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作用下發(fā)生移動的能力，因而工程中對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，購買材料的費用和運輸費用占去整個 工程成本的很大部分。而使用蜂巢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用和運輸費用。為什么會這樣呢? 蜂巢格室承載情況示意：在集中載荷作用下，受力的主動區(qū)1依然會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和被動區(qū)3的橫向移動傾向，從而使路基的承載能力得以提高。經(jīng)過試驗，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區(qū)域移動就可以取得提高地基承載力的效果，這就是蜂巢格室的限制原理。蜂巢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)試驗和現(xiàn)場應(yīng)用證明在提高一般填土承受動荷以及路基防護方面均有很大的功效。我國在九十年代初在吸收國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，開始了蜂巢格室的開發(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。隨著人們對蜂巢格室特性的進一步了解，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，使其在諸多領(lǐng)域有著獨特的應(yīng)用前景。

項目 含水量濕密度天然孔液性 (%) (g Πcm 3) 滲透系數(shù)壓縮 (10-6cm Πs ) 壓縮十字板模量抗剪強度 (kPa ) 隙比指數(shù) 系數(shù) (1ΠMPa ) (MPa ) 河漫3810～1162～11023～1104～011～灘相0166～1151～2012～2　土工格室工程性能211　作用機理 安徽省位于長江中下游, 沿安慶、貴池、銅陵、 蕪湖、馬鞍山一線有條帶狀厚層軟土分布。具有典型的河漫灘相成因, 軟土成層情況較為復(fù)雜, 成分不均一, 走向和厚度變化較大, 平面分布不規(guī)則, 常成帶 收稿日期:2003Ο03Ο04 土工格室是用高密度聚乙烯片(H DPE ) , 經(jīng)強力 焊接, 成為蜂窩狀結(jié)構(gòu), 填充土石或混凝土, 可構(gòu)成強大側(cè)向限制的大剛度結(jié)構(gòu)體?？捎糜诩庸痰鼗? 筑 作者簡介:張勝(1968-) , 男, 安徽合肥人, 同濟大學(xué)碩士研究生, 高級工程師, 主要從事道路巖土工程方面的工作1 ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 公路交通科技　2004年　第4期 路、邊坡防護等工程。 土工格室用于軟土地基處理, 其作用機理與其它土工復(fù)合材料(土工布、土工網(wǎng)或格柵等) 有所不同, 土工格室是一種三維網(wǎng)格, 除具有一般土工加筋材料的作用外, 格室產(chǎn)生橫向限制力及網(wǎng)格壁的摩阻力, 這種機能可使填方不會被擠壓進入松軟地基中, 并產(chǎn)生一種粘固及彈性的架橋作用, 這種大剛度板結(jié)構(gòu)可防止土方因載重變形, 并可大大減小傳至軟土地基的附加應(yīng)力。當上部荷載不超過地基承載力極限值時, 即使地基變形仍不影響上部結(jié)構(gòu)本身的整體性。土工格室加筋墊層, 不僅起加筋作用, 而其本身的土Ο梁作用機理形成一種大剛度板結(jié)構(gòu), 增強地基的整體性, 并有效降低傳到天然地基土上的附加應(yīng)力, 從而提高墊層承載力, 減小地基沉降及不均勻沉降。試驗表明加筋土墊層的應(yīng)力擴散角大約為70°, 普通墊層應(yīng)力擴散角一般30°左右, 當H ΠB =015時, 加筋墊層擴散應(yīng)力范圍可達4B 。土工格室加筋墊層的土Ο梁作用使土體一定深度內(nèi)豎向附加應(yīng)力有所減小, 使應(yīng)力在斷面上分布更均勻, 這樣不但減小了路堤中線的沉降量, 還減少了路堤底面的不均勻沉降, 據(jù)研究路基中線沉降量可降低10%～15%。212　施工工藝 土工格室大面積鋪設(shè)應(yīng)保證其整體性, 一般接頭采用對接, 片材采用特制的連接件連接拉緊, 鋪設(shè)完畢后, 一般人工向土工格室內(nèi)填筑中粗砂或級配碎石并密實, 再在土工格室上再鋪5cm 厚的砂墊層, 然后再填土, 從兩邊向中間進行, 先用推土機壓實, 然后壓路機碾壓。其施工工序:整平場地→鋪幅放樣→與前幅邊緣對接并用連接件連接→端頭錨固→填筑中粗砂或碎石→滿鋪5cm 厚砂墊層→填土。3　設(shè)計方法 ζζγζP =2τ+cN C BN γγC +qN q q +015(2) 式中, P 為極限承載力; c 為粘聚力; q 為附加荷載 (q =γq D q ) ; γq 為格室內(nèi)土的容重; D q 為格室高度; γ為破壞區(qū)土的容重; B 為所施加壓力系統(tǒng)的寬度; τ為土工格室與其間土的抗剪強度(τ=σδ) ; σh tan h 為格室內(nèi)的均應(yīng)力(σK a 為主動土壓力系h =pK a ) ; 數(shù); δ為土與格室墻體間的摩擦角; N C 、N q 、N γ為ζζ承載力系數(shù)(與土的內(nèi)摩擦角有關(guān)) ; ζγ為C 、q 、形狀系數(shù)。312　穩(wěn)定性驗算 邊坡穩(wěn)定是路基設(shè)計的關(guān)鍵, 驗算方法分極限平衡理論法和有限元法兩大類, 一般常用前者。極限平衡理論法具體要根據(jù)軟土厚度、路基填土高度及其物理力學(xué)性質(zhì)等因素加以分析, 找出潛在滑動破壞面, 依據(jù)不同的破壞形式進行計算, 加筋材料的作用相當于增加一個抗拉力, 而這個抗拉力就是筋材克服摩阻力所發(fā)揮的強度, 同時要考慮筋材對潛在滑動面的影響。作者認為用這種方法計算土工格室加筋處理路堤穩(wěn)定性不太妥當, 因為土工格室是一種三維網(wǎng)格, 與其中的密實填料共同形成一種板結(jié)構(gòu), 其不僅能發(fā)揮水平向摩阻力作用外, 還能分擔擴散豎向作用力, 因而建立合理的模型單元用有限元法進行分析比較符合土工格室的作用機理。以下就作者初步嘗試的兩種模型處理方法加以簡介, 以供同行探討。