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复合加筋格宾结构工程应用研究 黄向京1，王维1，陈润夏2 (1. 湖南省交通规划勘察设计院，湖南 长沙 410008；2.马克菲尔中国有限公司，湖南 长沙 410000) 摘要：以一典型的8m高加筋陡坡设计为例，介绍了复合加筋土结构形式和单元组成。利用考虑筋材加筋效果的极限平衡条分法和有限元数值模拟技术分别分析了两种系统的稳定安全系数和变形特征，得出了复合加筋土结构与传统的加筋土结构相比，性能等效，造价更经济的结论。介绍了复合加筋格宾结构在国外的应用情况，并对一高大加筋土结构进行了长期性能的跟踪报道。最后，介绍了该结构在我国温福铁路某滑坡治理工程中的首次应用。相关成果相关工程技术人员参考。 关键词：复合加筋土结构；极限平衡条分法；有限元；稳定安全系数；变形 中图分类号：TU432 文献标识码：A 文章编号： 1 引 言 加筋土结构由于具有造价低廉，施工方便、生态效果好等固有特性，在我国的铁路、公路、水利、矿业以及房建等填方工程中已经取得了广泛的应用，但我国的加筋土技术整体水平和国外尚有较大差距，主要表现在两个方面：其一，我国目前加筋土相关设计和施工规范制定工作比较滞后，不能达到“与时俱进”的修订速度，这与我国政府对加筋土结构的科研投入力度不够有直接的关系；其二，我国目前工程应用中的加筋土结构和产品主要引自国外，自主研发的新型加筋土结构形式和加筋材料几乎没有，这与我国对知识产权的保护力度不够有直接关系。而国外则属于“百花齐放”的状况，加筋土技术发展日新月异，已成为岩土工程研究的一大热点。 就加筋土结构设计而言，目前我国还是采用筋材密间距布置方式（0.3～0.5m），究其原因可归纳为如下两点：其一，我国目前生产的土工格栅与国外加筋土结构中所采用之土工格栅相比，主要还是低强度（120年长期设计抗拉强度不超过100 kN/m），而国外加筋土结构，尤其是高大加筋土结构，其主筋材120年长期设计抗拉强度已超过300kN/m；其二，我国对加筋土结构筋材间距布置方式对加筋土结构性能的影响研究几乎处于空白状态。 本文介绍了国外当前比较流行的复合加筋土结构形式和组成。利用考虑筋材的极限平衡条分法和有限元数值方法，对一典型8m高加筋陡坡的传统设计方案和复合加筋格宾方案的安全稳定系数和变形进行了对比分析。并对该种复合加筋土结构形式在国外的应用情况进行全面报道。最后，介绍了该结构形式在我国的首个应用案例，以供相关工程技术人员参考。 2 复合加筋格宾结构形式、单元组成 2.1 结构形式 复合加筋格宾系列结构的结构形式按照不同的单元组成可分为三种基本结构形式，即复合绿色加筋格宾结构形式、复合加筋格宾结构形式以及两种结构形式的组合形式，分别如图2.1所示。 （a）复合绿色加筋格宾结构形式 （b）复合加筋格宾结构形式 图2.1 复合加筋格宾系列结构形式示意图 2.2 单元组成 2.2.1 绿色加筋格宾 绿色加筋格宾是加筋土工程技术必威体育精装版的发展，面墙与拉筋均以钢丝网面为主，为同一网面的无节点连接，工厂化程度高。与全包裹式加筋挡墙类似，在加筋网面上分层填筑、分层压实，网面与压实填土共同作用的受拉体系一起组成绿色加筋格宾结构。其面墙加强构件均为装配式，施工简单快捷；面墙加钢筋网板增加刚度，并采用支撑架固定，一般以65°、70°形成坡面（如图2.2所示）；通常加筋网面幅宽2米，竖向间距0.58m或0.73m，网面长度根据设计确定；作为一种生态型加筋技术，施工时，在面墙钢丝内侧铺垫有椰棕植生垫，只需人工植入枝条或藤曼草种，稍加养护，坡面绿化即可自然形成。 2.2.2 加筋格宾 加筋格宾单元的基本元素为镀锌或镀高尔凡并覆塑的低碳钢丝经机器编织而成的双绞合六边形金属网面。其面墙为格宾网箱，拉筋为钢丝网面，拉筋与面墙网面为同一网面的无节点连接。在工地现场直接充填块石料构成面墙，在加筋网面上分层填土、压实。格宾网箱、网面与压实填土共同作用的受拉体系一起组成加筋格宾结构。加筋格宾单元的一般规格为幅宽2m，高0.5或1m（见图2.3），加筋网面长度根据设计确定。单元间通过绞合钢丝连接，其挡墙墙面型式可以是直立式、阶梯式，并可设置分级平台。 2.2.3 Paralink高强土工格栅 Paralink高强土工格栅是以高强聚酯纤维为原材料，经聚拢到聚乙烯外套中，纵横交错而成的一种特殊的土工格栅，具有质控抗拉强度高、蠕变折减系数小、幅宽大的特点，专业用于高大加筋土结构工程。典型的Paralink高强土工格栅样品如图2.4所示。 图2.2 绿色加筋格宾单元 图2.3 加筋格宾单元 图2.4 Parali