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高分子納米土工資料管制沉降的成果,其單層鋪設層位從路堤底面至路堤頂面逐漸升高。為剖析和比擬多層鋪設的成果,則從路堤底面開端,逐層向上鋪設土工格柵或格室,每一級臺階處安排一層,路堤底面開端為1層,臺階1鋪設后為2層,臺階2鋪設后為3層,以此類推。
隨著鋪設層數的添加,新老路基不平均沉降隨之減小,其中,鋪設兩層土工格柵后差別沉降比無土工資料縮小3.9%,鋪設兩層土工格室時差別沉降比無土工資料縮小了7.8%。能夠看出土工格室的工程成果依然是土工格柵的2倍。
當鋪設多層土工格室路基頂面各點的沉降:
土工資料管制沉降的成果,其單層鋪設層位從路堤底面至路堤頂面逐漸升高。為剖析和比擬多層鋪設的成果,則從路堤底面開端,逐層向上鋪設土工格柵或格室,每一級臺階處安排一層,路堤底面開端為1層,臺階1鋪設后為2層,臺階2鋪設后為3層,以此類推。
隨著鋪設層數的添加,新老路基不平均沉降隨之減小,其中,鋪設兩層土工格柵后差別沉降比無土工資料縮小3.9%,鋪設兩層土工格室時差別沉降比無土工資料縮小了7.8%。能夠看出高分子納米土工格室的工程成果依然是土工格柵的2倍。
當土工格室鋪設3層及以上時對管制總沉降和差別沉降的奉獻率并不大。也就是說,從管制沉降的角度來看,2層加筋是一個技術經濟的的層數,或稱性價比較優的層數。土工格室鋪設3層及以上時對管制總沉降和差別沉降的奉獻率并不大。也就是說,從管制沉降的角度來看,2層加筋是一個技術經濟的的層數,或稱性價比較優的層數。為了保證后期坡面景觀效果,可選擇2-3年生的花灌木按設計要求自然式栽種于坡面。施工結束后,可在表層覆蓋無紡布、稻草、麥秸、草簾等材料,防止坡面徑流沖刷,保持表層濕潤,促進植物發芽。養護階段要即使澆水,pvc土工格室生產廠家,保持坡面濕潤直至種子出苗。在植物出苗后,對稀釋區域進行補種。
初期人工養護澆水應避免直接對土工格室中回填土壤的沖刷。土工格室坡面植被恢復技術一般用于礦區廢棄地渣邊坡的植被恢復,也用于部分外露巖面的植被恢復,但前者植被恢復效果更為理想,在植被恢復的同時還能增強坡面的穩定性。
土工格柵與土工格室加筋機理比較
文章介紹土工格室這種新型的土工合成材料,并比較了土工格柵和格室加筋路堤的作用機理.土工格室與土工格柵不同在于,由于前者具有一定的厚度,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.
20世紀60年代,法國工程師H.Vidal開創了“加筋土(reinforcedsoil)”技術,由于加筋土結構優良的工程特性和低廉的造價,迅速在全世界范圍推廣使用。加筋材料主要使用金屬片材,后來隨著合成材料工業的發展,由聚乙烯/聚丙希為主要原料共聚而成的土工合成材料作為加筋材料,在加筋土結構中得到了廣泛的應用。不斷出現的先進生產制造工藝使得土工合成材料的強度、抗變形和抗老化能力不斷提高,在工程中的應用范圍也不斷擴大,現在已經廣泛地應用在水利水電、港口工程、鐵路工程、公路工程及環境保護等領域。隨著我國公路事業的蓬勃發展,土工合成材料在公路工程中應用越來越廣泛。一般說來,土工合成材料在公路工程中主要有過濾、排水、隔離、加筋、防滲和防護等作用,而土工合成材料的加筋作用則是眾多功能中充分發揮合成材料基本特性。土工合成材料在某些場合甚至能發揮出意想不到的好效果,因而有些學者稱之為“神奇”的材料。
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經常能看到工人們修路時在地上鋪了一層像蜂窩形狀的網格,然后在網格里倒入碎石和泥沙,為什么修路時會用到像這樣的網格呢?這些網格有什么用途呢?今天我就帶大家來了解一下。
其實這些網格是一種修路神器,被稱為土工格室或土工格柵。
生活中,常見的修路方式就是將水泥和碎石材料進行混合后鋪在地面上,然后用壓路機將其壓平, 再鋪上瀝青。但是這樣鋪出來的路耐久性并不好,很容易造成地面開裂、塌陷等問題,就需要不斷地對其進行修復,耗費大量的時間、人力和物力。這個問題早在20世紀40年代就有了解決辦法,人們根據蜂巢的結構發明了這種具有蜂窩結構的土工格室。
蜂窩呈六角六面的形狀,多墻面的排列和連續的蜂窩形網狀結構,可以分散來自外部各方面的壓力,使其能承受更高的壓力。而且經研究發現,即使使用非常纖薄的材料,只要將它支撐蜂窩形狀,就能有效提高它的抗壓能力。蜂窩除了其的承壓能力,還具有結構輕巧、節省材料等優點。使用蜂窩狀的土工格室鋪路,能節約大量的材料,一定程度上減少了鋪路的成本。
土工格室主要用于高速公路、城市道路、鐵路和飛機跑道等的路基增強,利用土工格室增強路基,它類似于蜂窩的網狀結構,更高將壓力進行分散,還能減震,建造出的路面自然具有很高的抗壓能力,能有效延長道路的使用壽命。而且由于其結構能有效固定路基材料,還能防止因路基材料流失而造成的路基變形或地面斷裂等情況發生。
制作土工格室的材料不同,其用于鋪路時的方式和用途也不一樣。例如塑料型的土工格室主要以以聚丙烯和高密度聚乙烯為原料,材料輕質、耐酸堿、不易腐爛,相對于其他材料的格室來說更具有經濟效應,適用于公路、鐵路和水利工程的軟基處理,河堤的加固、滑坡和塌方的修復都可以使用這類材料的土工格室;再如玻璃纖維土工格室,它以高強度無堿玻璃為原料,其表面經過半剛性處理,它的抗壓強度很高,不僅耐高溫、耐低寒,還能抗老化,主要用于增強鐵路和公路的路基,機場跑道對路面的要求很高,也是用玻璃纖維的土工格室進行鋪路。
雖然土工格室的性能優良,施工簡單,但使用土工格室鋪路時也需要滿足一定的條件。利用土工格室鋪筑的路面應該較為平整,而且需要做比較徹底的清理,因為可能會有影響格室與路基結合的物質,同時還需要保持路基表面清潔且干燥,鋪路過程中每鋪一定的距離就需要人工拉緊和調直,這是為了防止格室出現歪斜的現象。
其實蜂窩結構具有很高的研究價值,其強大的抗壓能力被廣泛應用于制造業、建筑業、移動通訊業和航天業等。了解完這些,不由得感嘆大自然的神奇,一個簡單的蜂窩竟蘊含著如此豐富的科學知識。同時也不由得感嘆人類的創造力和想象力,相信隨著人類對自然界越來越深入的認識,我們會更好地利用大自然的智慧,并更好地與大自然相處。
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蜂窩格室技術性基本概念
其基本概念的重要是“三維空間限定”,將形變集中化在三維空間的的空間內,鑒于蜂格的柔性構造特征能夠經受外在承載力及所造成的形變。
這也是鑒于當承載力功效在地基表面的情況下,根據泰勒和普朗特爾理論能夠得到:在集中化承載力功效下,地基的主動區受壓后往下沉,同時將功效向兩旁進行分解并傳送給過渡區,之后再傳到被動區,因而,被動區就比較容易在力的功效下發生形變進而隆起。
在集中化載荷的功效下,主動區受力后仍然會將所受到的外力傳送給過渡區,但是鑒于格室側壁的限定和臨近格室之間的反作用力、格室壁與填充料之間的摩擦力形成的橫向阻力,進而抑--制了被動區和過渡區橫向移動,結果是使路基工程承載力得到了。經過檢測和試驗,在格室相互之間的限定功效下,中密砂的粘聚力可增加30多倍。這也說明,通過增加路基工程材料整體的抗剪力或抑--制主動區、過渡區和被動區三個區域的移動能夠有效性地基承載力,這就是蜂窩格室的基本概念。
2 蜂窩格室的特征
蜂窩格室材料具備優良的材料力學性能。蜂窩格室具備很高的耐熱老化性能,在經過熱氧化試驗之后,在70℃條件下其拉伸屈服強度可下降30%,促使其使用壽命可達50年以上,適合于不同填筑材料。具體特征如下:
(1)優良的材料力學性能,具備較高的承載力和優良的力學性能指標,抗沖蝕能力強,在較高的側面限定功效下,能夠促使整體構造防滑、防形變,進而有效性地路基工程承載力及其分散化承載力功效的能力。
(2)柔性構造,可適應地形的輕微起伏,可適應一定的不均勻沉降,保留自然形態的地形,構造性好,且工程痕跡少;
(3)綠色環保:可因地制宜,采用本土材料或是成本低的材料作為格室填充料,極少采用混凝土,進而可大幅度減少材料費用及其可能的運輸費用,進而降低成本;
(4)生態好看:填充合適的填充料,可栽種不同的植物,外形好看,景觀性好;
(5)勞動力量少,不用專門的機械,工程施工連接簡便易行,工程施工流程簡單,工程率,且能夠反復采用;
(6)耐用性好:其材質較輕,具備優良的耐磨性,化學性質為穩定,耐老化性、耐酸堿腐蝕性能優良,其采用的長期耐用性。
(7)蜂窩格室的高度、長度、寬度、焊炬都可以根據項目的實際需要進行調整。
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采用TGLG蜂巢土工格室這種新型土工材料進行邊坡防護施工尤為重要,對于加強坡面修建的穩定性以及減少水力侵蝕方面的防護效果很好。而傳統的施工方法,因為混凝土風化、鋼筋的銹蝕、工程護坡強度的逐漸降低,防護效果會隨著時間延長而變得越來越弱,那么工程后期的整治維修費用也非常的高。此外,采用傳統的施工措施,將導致植被破壞、水土流失、滑坡、邊坡失穩等一系列生態環境和工程問題。
然而,采用蜂巢土工格室進行邊坡防護的效果卻與傳統方法截然相反,采用tglg蜂巢土工格室進行防護邊坡,不但能減少水土流失,還能改善原有的生態環境。究其原因,在于蜂巢土工格室邊坡防護是與植草相結合的一種新型護坡方式:一方面在蜂巢格室的側壁與土體產生的摩擦力和蜂巢土工格室對土體的側向約束力共同作用下,蜂巢土工格室改變了坡面水流的流向,延長了水流的流徑,使部分水流動能消耗在格室上,徑流量和流速均可降低,起到了很好的消能作用,減輕了水流對坡面的沖蝕;另一方面還可以美化環境,有利于邊坡生態環境的恢復。
蜂巢土工格室材料本身具有很高的強度等力學性能,并且具有很好的耐腐蝕性與抗老化性能,并具有良好的韌性與抗沖蝕性,同時土工格室還能夠抵抗由于溫度變化帶來的溫差影響。由于格室本身的結構特點,可以減緩流速,消減水流能量,分散水流,從而減小水流對邊坡土體的侵蝕作用,同時蜂巢土工格室對土體具有良好的附著作用。而且對于土工格室中回填的客土可以采用一些適合綠化植物生長的土壤,這樣可以很好地改善坡體表面的植被覆蓋情況,不僅增強了土表的抗沖刷能力還起到了綠化環境,可持續護坡的作用。同時蜂巢土工格室防護效果好,見效快,投資小,在造價上蜂巢土工格室比常見的混凝土格室護坡低很多,后期只需要要進行適當的季節性維護即可。
利用蜂巢土工格室進行邊坡防護具有提高水土抗侵蝕性與生態環境保護雙重意義。 此外蜂巢土工格室用于路基邊坡防護可以同時起到美化環境、減少沖刷量、保持水土的作用,并且其施工工藝簡單,施工方法因地制宜,不需要大型的施工設備,施工質量易于保證,同時造價又低,而且對邊坡土質地形適應性高,經濟合理。蜂巢土工格室及其加固技術是近幾十年才產生和發展起來的。目前已經有不少的工程實例。TGLG蜂巢土工格室可以應用在軟土地基的處理、路基邊坡防護、沙漠地區筑路和處理橋頭跳車與填挖交界處不均勻沉降等許多工程中。
蜂巢土工格室能夠有效地減少雨水流動和噴濺對邊坡土體的沖刷,能夠消能減沖提高邊坡土體的抗沖蝕能力,并且可以有效地分散坡面徑流,使水流相對均勻的分散流動,從而減小土體沖溝的深度。在做邊坡生態防護的固土結構時,其抗沖刷能力比常用的菱形鐵絲網等常用材料更好。