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土工格室及其应用
土工格室及其应用
曾锡庭,于志强
(天津港湾工程研究所,天津300222)
摘要:本文全面介绍了土工格室产品形态、作用机理、应用概况及技术、经济效益等类问题。文中对土工格室
的作用机理有较多叙述,有益于揭示这种新型土工合成材料的工程特性并加速推广应用。
关键词:土工格室;应用;变形;应力
中图分类号:TU472.3+4文献标识码:B文章编号:1003-3688(2001)02-0033-05
GeocellanditsApplication
ZENGXi-ting,YUZhi-qiang
(TianjinPortEngineeringInstitute,Tianjin300222)
Abstract:Thepaperpresentsthepattern-feature,mechanismandapplicationofgeocellaswellasthetechnicaland
economicalbenefitsoftheproduct.Emphasisisplacedonthedescriptionofthemechanismofthegeocell,inorder
toillustratetheengineeringpropertyofthethisnewtypeofgeosyntheticmaterialandspeedupthepopularization
anduseofthematerial.
Keywords:geocell;application;deformation;stress.
1前言
土工格室(Geocell)是80年代在国际上出现
的一种新型土工合成材料。这是一种由高分子聚合
物宽条带经强力焊接而成的三维网状结构,它伸缩
自如,运输时可缩叠起来,使用时张开,并在格室
中充填砂、碎石或泥土等材料,构成具有强大侧向
限制和大刚度的结构。它可以用来作垫层,提高软
弱地基承载力;也可铺设在坡面,构成坡面防护结
构;还可用来建造支挡结构等。目前广泛用于浅层
地基处理、坡面防冲和城市大型管道支撑等工程
中。深信在西部开发工作中也大有用武之地。是一
种很有发展前途的基础工程构筑材料。
土工格室有如下特点:
(1)可将上覆集中荷载分散,从而大大提高松
收稿日期:2000-01-08
作者简介:曾锡庭(1938-),男,高级工程师,长期从事土工织
物研究及推广应用工作。
软地基承载力;
(2)抗冲蚀、耐腐蚀;
(3)填充材料可就地取材,降低工程成本;
(4)耐老化,适应温度范围宽;
(5)刚性大,填层厚度可减薄50%;
(6)材料抗拉强度高(30MPa以上),焊缝抗
拉强度大(1000N/100mm左右);
(7)可缩叠,便于运输;
(8)社会经济效益显著。
土工格室目前在我国虽有应用,但范围较小,
没有形成规模。可以深信,随着人们对其固有工程
特性认识的加深,将会很快推广应用开来。
以下简要介绍地工格室产品的形态、作用机
理、应用概况,并就技术经济效益作出评价。
2产品形态与规格
展开后的土工格室形似一蜂窝状的板块结构,
参见图1。国内几家主要厂家的土工织物产品规格
中国港湾建设2001年4月第2期33

见表1。
图1土工格室结构示意图
3作用机理及其试验研究
3.1作用机理
3.1.1用于软基加固时
软土地基如不加处理在荷载作用下的破坏模
式如图2(a),地基承载力很低。铺设土工格室垫
层后,当有荷载施加到充满填料的土工格室上面
时,由于格室的侧限作用和格室与填料间的相互摩
擦,使大部分垂直力被转化成向四周分散的侧向
力,因为每个格室彼此独立,相邻格室的这些侧向
力大小相等方向相反而互相抵消,从而降低了地基
的实际负荷。另外,格室的侧限作用对基层滑动面
的形成或发展有一定的控制作用,使地基的破坏向
深层发展,因而地基承载力得以提高,见图2(b)。
表1
品牌
华通牌
(河北东塑)
乔斯达牌
(华北石油)
燕山牌
(北京石化)
惠光牌
(台南惠光)
格室高h/mm80100150200501001502005075100150200
焊接间距a/mm3304005006007008009003304004701000340400680
片材厚度mm1.0～1.30.8～1.51.25±0.121.2
材质PEPEPEPE
成品展开面积
W×Lm2
(0.72～2.44)×(0.6～9.1)
(0.96～2.44)×(1.2～18.3)
4×2.4
6.5×4.5
4.0×5.02.44×6.0
2.44×12.0
颜色黑黑黑黑
图2软基上土工格室垫层作用机理示意图
3.1.2用于坡面防护时
没有防护的坡面会因雨水或水流冲刷出现潜
蚀或坍塌,铺设土工格室后,由于格室的约束,控
制了坡面的局部坍塌