土工格室的研发工作？土工格室加筋路基的理论研究

土工格室作为一种三维网格状结构的新型土工合成材料，具有结构简单、易于施工、运输方便、加筋效果良好等特点。自20世纪80年代末，国外一些学者就通过室内试验及理论计算等方法对土工格室展开了大量的研究工作。Dash等通过土工格室加筋砂垫层的模型试验，得出了土工格室加筋可提咼地基承载力和稳定性的结论。Bush等对沙土和松散土两种填料进行了土工格室加固对比试验，结果表明加筋后的土体黏聚力可高达160~200kPa。Koerner以极限承载力滑移线理论的荷载传递模式图为基础，从理论上证明了土工格室的加筋效果。中国于20世纪90年代在吸收国外先进经验的基础上，开始了土工格室的研发工作，并在理论分析、道路病害整治的应用等方面取得了重大突破。李广信等将筋材的作用考虑为附加压应力作用在加筋土骨架上，得到一种加筋土体应力变形计算的简化方法。王效堂通过采用塑料排水板与土工格室相结合的措施来整治路基基床下沉及翻浆病害，收到良好效果。王炳龙等采用不同焊距及高度的土工格室加筋铁路基床来整治沉陷问题，发现与换砂法相比，土工格室法动应力衰减快、分布均。在中国基础建设蓬勃发展的大背景下，土工格室独特的三维限制作用，使其发展前景和优越性越来越多的被人们所认识到，特别是在路基工程中所发挥的作用尤为重要。

但与其他诸多工程技术一样，土工格室加筋路基的理论研究仍落后于实践发展，至今缺乏合理的设计方法。土工合成材料学会前主席Richard等就曾对几十个现役加筋挡墙的实例进行分析，认为满足长期稳定所需的加筋量仅为流行设计方法的一半左右甚至更低。加筋土设计的保守性同样体现在路基工程当中，传统路基加固及病害整治中涉及应用多层土工格室加筋时，一般只是简单的分层铺设整个路基结构，导致施工成本增加及不必要的材料浪费。在路基加固及病害整治方面，孙州等分别对纯砂路堤边坡和土工格室加筋路堤进行多组模型试验，研究了土工格室焊距、埋深、加筋层数等因素对路堤承载力特性和变形特性的影响。卢谅等通过未加筋、加筋及预应力加筋不同形式的路堤模型试验，对比分析筋材及预应力对路堤差异沉降的影响规律。对于加筋路基中筋材内部应力性状的研究，高昂通过土工格室加筋路堤的数值模拟，分析了矩形静荷载作用下土工格室内部拉应力变化情况。陈成等运用ABAQUS软件建立有祚轨道的三维有限元模型，分析了列车循环荷载下土工格室的应力和应变情况。综合上述研究可以发现，尽管目前土工格室加筋路基的研究成果已十分丰富，但大多研究集中在土工格室的加筋后控制路基变形的直观效果及路基内部土体的应力性状，针对土工格室加筋路基中筋材应力性状的研究较少且多为服役状态下的路基在矩形及圆形等交通荷载作用下的工况，而对于路堤填筑及压实、加筋方案设计具有重要意义的路基整体受荷下筋材的应力性状仍有待进一步研究。