土工格栅的设计原理与加筋机理

土工格栅的设计原理：

  土工格栅挡墙是将土工格栅按一定的间隔埋入土中,压实土层,形成一层加筋土。依土工格栅与土之间的相互作用,约束土体的变形,增大土体强度,使该层加筋土成为置于土坡面的一道柔性挡土墙。据公路部门的经验,这种措施在西部地区多条高速公路的建设中了重要的作用。在南水北调中线渠道上也正在进行现场试验,进行论证和比较。

  据研究,土工格栅加筋方法的缺点,一方面是机理和计算方法还存在一些问题,同时,施工方法上,例如反包工序比较麻烦,还值得改进。

土工格栅的加筋机理:

  在土工格栅加筋机理方面过去比较强调筋材表面与土的摩擦作用,而在计算方法上,就在常规滑弧面上增加一个摩擦力。事实表明,这样的认识是很肤浅的,不能反映土工格栅的真实加筋作用。

  现已清楚,格栅与土之间不仅有摩擦力,而且有嵌固力(咬合力)。当相对位移达一定值后,这个嵌固力远大于摩擦力的作用。另一点十分重要的是,除界面上的加筋作用外,离开接触面两侧相当范围的土体也受到一定的加固作用,这就是所谓的“间接影响带”。这个影响带的距离决定了筋材的间距。按此计算的成果比较符合实际。根据长江科学院的试验验证,对于中线工程的风化膨胀岩土,这种影响带的高度大于30cm,因此,格栅的布置间距可在60cm。

  土工格栅加筋机理问题,国际上有许多研究成果,这些研究为格栅形状的设计提供了科学依据。