土工格室是一種新型的合成材料,在上世紀(jì)八、九十年代,歐美等國家就開始了大量的研發(fā)工作,并證明土工格室在提高一般填土承受動荷以及路基防護(hù)方面均有很大的功效。隨著人們對土工格室特性的進(jìn)一步了解,不少土工格室生產(chǎn)廠家已經(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(dú)特的應(yīng)用前景。
以高速公路為例,大部分的路基都呈現(xiàn)一種“高姿態(tài)”,高出地面好幾米,吸水翻漿不太容易。但雨水滲透、材料流失等造成的長期沉降依然存在,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)橫向位移是另外一個重要原因。在高速公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。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。
為什么土工格室能有效緩解以上這種“病狀”呢?因?yàn)橥凉じ袷页休d情況:在集中載荷作用下,受力的主動區(qū)雖然還是會把所受的力傳遞給過渡區(qū),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)和被動區(qū)的橫向移動傾向,從而使路基的承載能力得以提高。特別是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,這就是土工格室的限制原理。
由此可見土工格室具有墊層、加筋、排水、調(diào)節(jié)應(yīng)力及變形,提高土體抗?jié)B能力,是高速路材料的不二選擇。