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修建道路需要用到石子、混凝土,这简直再正常不过了,但修路时,在路面铺蜂窝状的网格,并碎石子对空隙进行填充,这样做的目的是什么呢?原来,这些蜂窝状网格就是修路神奇“土工格室”,道路寿命与修路方式有着密不可分的联系,以往的修路方式都是对地面进行修正后,再依次铺撒石子、沥青,然后用压路机对路面压实,这种方式铺设的道路耐久性不好,使用后,路面就会出现裂痕,长期使用后,严重的还会出现坑洞,通行车辆的数量增多还会引起道路形变,对来往通行的汽车影响极大。
针对这种现象,在上世纪40年代,人们发明出具有立体蜂窝状的土工加筋材料,以蜂窝结构为灵感,蜂窝状网格结构可以分散承担来自各方的力量,它比圆形、方形结构等形状结构都要高得多,使用这种结构铺设公路,可以大幅度道路耐用性。但以前技术手段有限,人们只能采用木质、铁质网格结构,时至今日,科技飞速发展,人们早已研究出强度更高的HDPE材质,采用超声波焊接而成的蜂窝网格代替,它的优势显而易见,不仅材质轻、耐磨损、还适用于不同的环境。
不仅降低了成本,运输使用还更加便捷,在施工的过程中,人们只需将三维土工格室拉伸为网格状,然后填入泥土、碎石子等松散物料,然后再从上方铺设石子、沥青等材料,从而组成具有强大限制的“结构体”,它的关键原理就是“三维限制”。众所周知,汽车行驶于沙漠时,会在压力的作用下,压出两道下陷的痕迹,如果有其它车辆沿着胎痕形式,下陷的部分会越来越深,隆起部位越来越高,直到车辆无法通行,而采用土工格室后,压力传递给主动区,主动区又依次分解传递给周围的过度区,从而有效解决压力的传导问题,道路的耐用性嗨会大幅度。
而同样采用蜂窝状原理的,当然不止土工格室一种,它的远房亲戚“蜂巢轮胎”,在不久前,于美国问世,这种蜂巢轮胎主要供应与军用汽车,和普通轮胎不同,他完全不用充气,也不必担心爆胎问题,即便遇到爆炸的情况,它仍然可以正常行驶,因为蜂巢结构的材质强度高,可以把力量均匀分布,不仅可以保证汽车平稳行驶,还可以抵御爆炸产生的冲击力。
但汽车安装蜂巢轮胎的舒适性却会大大下降,在路过恶劣路带时,车舱内有明显得颠簸感,而且该轮胎无法与家用汽车的减速系统匹配,高速行驶的蜂巢轮胎所面临的风阻也更大,相较于普通轮胎,它的造价还更贵,所以蜂巢轮胎只能在军车得到应用,没想到小小的蜂巢结构,背后竟然会有这么多奥秘,看到这里,小伙伴们有什么想说的?欢迎在下方评论留言。
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土工格室在某公路炭质泥岩边坡防护中的应用
结合工程地质概况,分析了塌方的形成机理及土工格室的工作原理,对炭质泥岩边坡加固方案进行了比选,蜂巢约束系统,决定引进土工格室绿化方案,对该方案的施工工艺作了详细论述,后总结出采用土工格室处治该类边坡的优点。
土工格室是一种采用高强度聚乙烯片材,经超声波焊接等方法连接,展开后呈蜂窝状的三维立体网格结构材料,属于特种土工合成材料。土工格室与土、砂、石等松散填料共同构成不同视粘聚力、不同加筋强度、不同深度的垫层。研究表明,土工格室可极大地提高一般填土承受动荷能力;提高路基边坡土体抗剪强度,从而达到提高边坡稳定性之功效。目前土工格室广泛用于软土地基加固和防护工程。
公路软基处理土工格室施工原理
之所以如此,就是因为当外荷作用于地基表面时,依据普朗特尔理论和泰勒理论可知:在集中荷载的作用下,主动区受压下沉,并将力向两侧分解传递给过渡区,过度区又传给被动区,被动区就会毫无限制地发生形变而隆起。也就是说,载荷一旦作用于路基,在载荷的下方就会形成起契状的主动区域,它又通过过渡区域进行挤压,从而使被动区域发生隆起。也就是说,通过沿滑移线的剪切力和移动主动、过渡、被动三个区域的力决定了地基的承载能力。不仅在沙基地上可以十分明显的体会到以上原理的真实过程,在软基公路上也会找到这种的样板,只不过其形成的速率较之在砂上的变化慢些罢了。
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采用TGLG蜂巢土工格室这种新型土工材料进行边坡防护施工尤为重要,对于加强坡面修建的稳定性以及减少水力侵蚀方面的防护效果很好。而传统的施工方法,因为混凝土风化、钢筋的锈蚀、工程护坡强度的逐渐降低,防护效果会随着时间延长而变得越来越弱,那么工程后期的整治维修费用也非常的高。此外,采用传统的施工措施,将导致植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。
然而,采用蜂巢土工格室进行边坡防护的效果却与传统方法截然相反,采用tglg蜂巢土工格室进行防护边坡,不但能减少水土流失,还能改善原有的生态环境。究其原因,在于蜂巢土工格室边坡防护是与植草相结合的一种新型护坡方式:一方面在蜂巢格室的侧壁与土体产生的摩擦力和蜂巢土工格室对土体的侧向约束力共同作用下,蜂巢土工格室改变了坡面水流的流向,延长了水流的流径,使部分水流动能消耗在格室上,径流量和流速均可降低,起到了很好的消能作用,减轻了水流对坡面的冲蚀;另一方面还可以美化环境,有利于边坡生态环境的恢复。
蜂巢土工格室材料本身具有很高的强度等力学性能,并且具有很好的耐腐蚀性与抗老化性能,并具有良好的韧性与抗冲蚀性,同时土工格室还能够抵抗由于温度变化带来的温差影响。由于格室本身的结构特点,可以减缓流速,消减水流能量,分散水流,从而减小水流对边坡土体的侵蚀作用,同时蜂巢土工格室对土体具有良好的附着作用。而且对于土工格室中回填的客土可以采用一些适合绿化植物生长的土壤,这样可以很好地改善坡体表面的植被覆盖情况,不仅增强了土表的抗冲刷能力还起到了绿化环境,可持续护坡的作用。同时蜂巢土工格室防护效果好,见效快,投资小,在造价上蜂巢土工格室比常见的混凝土格室护坡低很多,后期只需要要进行适当的季节性维护即可。
利用蜂巢土工格室进行边坡防护具有提高水土抗侵蚀性与生态环境保护双重意义。 此外蜂巢土工格室用于路基边坡防护可以同时起到美化环境、减少冲刷量、保持水土的作用,并且其施工工艺简单,施工方法因地制宜,不需要大型的施工设备,施工质量易于保证,同时造价又低,而且对边坡土质地形适应性高,经济合理。蜂巢土工格室及其加固技术是近几十年才产生和发展起来的。目前已经有不少的工程实例。TGLG蜂巢土工格室可以应用在软土地基的处理、路基边坡防护、沙漠地区筑路和处理桥头跳车与填挖交界处不均匀沉降等许多工程中。
蜂巢土工格室能够有效地减少雨水流动和喷溅对边坡土体的冲刷,能够消能减冲提高边坡土体的抗冲蚀能力,并且可以有效地分散坡面径流,使水流相对均匀的分散流动,从而减小土体冲沟的深度。在做边坡生态防护的固土结构时,其抗冲刷能力比常用的菱形铁丝网等常用材料更好。
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蜂巢土工格室小编 赵云聪 为大家整理编辑这篇文章:
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蜂窝土工格室是由高韧性的HDPE网络,历经力电焊焊接而产生的一片网状结构格室构造。它可大可小,在护坡施工运送时可缩折起来,应用时伸开并又填充渣石或混泥土料,组成具备强劲侧面限定和大弯曲刚度的建筑结构。它可以用来作为基础垫层,解决柔弱路基路基的承载力,也可铺装在坡表面组成边坡防护构造,还能够用于修建支挡构造等。这类原材料工程施工也很便捷。
蜂巢土工格室
一、土工格室适用范围及特点
蜂巢土工格室主要适用于河道治理工程后河堤护坡的防护;高速路陡坡园林绿化栽种绿植固定不动沙子;荒漠滩涂地的园林绿化前,软产业基地的结构加固等工程中。土工格室具有以下特点。
1、可大可小,运送可缩叠,工程施工时可预应力张拉成网状结构,填写土壤、砂砾石、混泥土等疏松原材料,组成具备强劲侧面限定和大弯曲刚度的建筑结构。
2、材料轻、抗磨损,有机化学特性平稳、耐光氧脆化、耐腐蚀,适用不一样土壤层与荒漠等土质条件。
3、较高的侧面限定和地面防滑,防形变、合理的提高路基工程的承载力和分散化载荷功效。4、更改土工格室高宽比、焊距等几何图形规格可达到不一样的工程项目必须。
5、可大可小,运送体型小,连接便捷、工程施工速度更快。