摘要：系統分析了土工格室的各種力學性能、土工格室的加筋機理以及土工格室處治路基不均勻沉降的作用機理。土工格室復合體具有較大的彎拉剛度與抗剪強度，此復合體能夠部分隔離應力和位移的傳遞，從而柔性過渡和協調了半填半挖路基頂面的沉降，使荷載的分布更為均勻，土工格室的加筋作用減小了土中的豎向應力和剪應力，增強了路基的穩定性，從而達到消除路基不均勻沉降的目的。
　　關鍵詞：土工格室；路基不均勻沉降；力學性能
　　
　　
　　1引言
　　
　　路基不均勻沉降是公路常見的病害之一，它可導致路面產生較大的橫向和縱向開裂，甚至錯臺、坍塌，嚴重影響道路的使用性能和服務水平[1]。
　　土工格室作為一種新型的合成材料，在上世紀80年代末90年代初，歐美等國家就開始了大量的研發工作，并經試驗和現場應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功效。我國在90年代初在吸收國外先進經驗的基礎上，開始了土工格室的開發研究工作，并在路基病害整治，固定松散介質的應用方面取得了重大突破[2]。隨著人們對土工格室的進一步了解，已經發現其具有其它土工材料不可替代的優勢，使其在諸多領域有著獨特的應用前景。
　　
　　2土工格室及其力學性能
　　
　　土工格室是20世紀80年代初在國際上出現的一種新型土工合成材料，具有立體網狀結構。它伸縮自如，運輸方便，使用時張開并填充土石或混凝土料，構成具有強大側向限制和大剛度的結構體[3]。廣泛應用于土木工程各個領域，取得了良好的社會經濟效益。它既可用于加固軟土地基，又可用于邊坡防護、擋土墻，還可用于河道治理、堤壩工程、城市排水道支撐工程等。雖然土工格室可由多種合成材料制成，但最常用的僅有兩類。一類是由土工格柵裝配構成；另一類是由高強度條帶聚合物構成。土工格室的耐熱老化性能很高，經熱氧化試驗后，在70℃狀態下拉伸屈服強度下降至70%，使用壽命可達49年。土工格室材料還具有穩定的抗化學腐蝕性能，耐酸堿能力很強，適合于不同填筑材料。土工格室同樣具有良好的力學性能，各項性能指標見表1。
　　
　　
　　
　　表1土工格室主要技術指標

　　3土工格室的加筋機理
　　
　　土工格室加固地基是一種機械式的土體加固方式，因為它并沒有改變填料的顆粒成分和相互連接等基本性狀。土工格室主要是通過與固體兩者的相互作用來達到加固的目的，其相互作用主要包括三個方面:土工格室的側向約束作用，土工格室的網兜效應以及土工格室的摩擦作用[4,5]。如圖1所示側向約束與豎向摩擦示意圖。
　　圖1側向約束與豎向摩擦示意圖
　　土工格室對其中的填料提供了強大的側限，格室側壁也對填料產生了豎向的摩擦約束，格室-填料復合結構可以看作是一個具有一定抗彎剛度的柔性筏基。于是土工格室結構不僅能承擔路堤對地基的側向推力，而且還能有效降低地基的豎向附加應力。
　　土工格室置于地基表面，還限制了軟土的側向隆起，使得土的滑移剪切面向更深的區域發展，類似于“深基礎”的效果，也大大增強了地基的穩定性。
　　
　　4土工格室處治路基不均勻沉降的作用機理
　　
　　由于土工格室對填料提供了較大的側向約束作用，格室側壁對填料產生了向上的摩擦支承力，從而形成了一個具有較大彎拉剛度與抗剪強度的復合體。此復合體能夠隔離應力和位移的傳遞，從而柔性過渡和協調了半填半挖路基頂面的沉降；它對局部荷載具有網兜效應，使荷載的分布更為均勻；土工格室的加筋作用減小了土中的豎向應力和剪應力，增強了路基的穩定性，從而達到消除路基不均勻沉降的目的[6]。
　　圖2是路堤在未加和加土工格室情況下的荷載分布示意圖。
　　
　　（a）無土工格室
　　(b)有土工格室
　　圖2路堤荷載分布示意圖
　　
　　5結語
　　
　　土工格室由于具有一定的厚度，所以具有一定的抗彎能力，能有效擴散從上部結構傳來的豎向應力；同時發揮類似于“深基礎”的作用，能大大提高地基的承載能力。
　　土工格室用于道路工程能夠顯著提高填土的整體強度或基礎的穩定性，其用途亦非常廣泛。相信隨著公路建設的不斷發展，其用前景將愈加廣闊。
　　
　　參考文獻
　　
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　　[3]袁斌.土工格室施工方法和質量檢測標準[J].工程與建設，2006，20（1）：63-64.
　　[4]楊朝輝，吳佳添，吳佑平.土工格室在路基不均勻沉降處治中的應用[J].山西建筑，2005，31（20）：105-106.
　　[5]劉柱，潘發安，朱湘，等.土工格柵與土工格室加筋機理比較[J].合肥工業大學學報(自然科學版)，2004，27（5）：567-569.
　　[6]謝永利，俞永華，楊曉華.土工格室在處治路基不均勻沉降中的應用研究.中國公路學報，2004，17(4):7-10.