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土工格室是 20 世纪80 年代在国际上出现的一种新型三维土工合成材料,它是一种高分子聚合物宽条带经强力焊接而形成的三维网状结构体,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、 碎石或粘土等材料,构成具有强大侧向和大刚度的柔性结构层。目前广泛用于浅层地基处理、坡面防护、城市大型管道支撑等工程同平面结构的土工格栅等相比 土工格室加筋土的优越性是: ①平铺加筋时, 加筋体只是筋材本身;而对土工格室加筋而言,加筋体已变成格室及填料构成的复合体;②平铺加筋的抗拉性能是通过土筋界面摩擦而发挥的;而格室筋材是通过直接限制填料的侧胀而发挥出来的,因而更能利用筋材的抗拉性能;③对格室体而言,土筋摩擦系数就是填料本身的内摩擦系数,因而可以提供比平铺加筋大得多的粘着强度。土工格室处理路基不均匀沉降的作用机理为:由于土工格室对填料提供了较大的侧向约束作用,格室侧壁对填料产生了向上的摩擦支承力,从而形成了一个具有较大弯拉刚度与抗剪强度的复合体。
目前,国内较为常用的边坡治理技术主要包括两大类:工程防护与生态防护技术。生态防护技术中不仅包括单纯的植物防护技术,而且还包括植被与工程相结合的复合防护技术。而常见的工程防护措施包括:有浆砌片石护墙、三合土抹面、挡土墙、挂网喷锚、喷混凝土、抗滑桩等。常见的植被防护措施则主要包括:液力喷播防护技术、客土喷播防护技术、三维植被网防护技术等。 目前护坡工程应用火的土工材料当属蜂巢格室,此蜂巢非蜂巢,他是根据普通土工格室研究出更直接有效的一种新型的蜂巢格室。我国从九十年代初开始进行研究,在吸收国外经验的基础,开始了对蜂巢格室的开发及研究工作,并在固定松散介质、道路基床防治等方面取得了重大突破[6]。蜂巢格室是一种新型的强度土工合成材料,是采用高分子纳米复合材料经超声波针式焊接而成的一种三维立体网状格室结构。 蜂巢格室技术原理 其基本原理的关键是“三维限制”,将变形集中在三维的空间内,由于蜂格的柔性结构特点可以承受外在荷载及所引起的变形。 这是由于当荷载作用在地基表面的时候,依据泰勒和普朗特尔理论可以得到:在集中荷载作用下,地基的主动区受压后下沉,同时将作用向两侧进行分解并传递给过渡区,然后再传给被动区,因此,被动区就很容易在力的作用下发生形变进而隆起。 在集中载荷的作用下,主动区受力后仍然会将所受到的外力传递给过渡区,但是由于格室侧壁的限制和临近格室之间的反作用力、格室壁与填料之间的摩擦力形成的横向阻力,从而抑制了被动区和过渡区横向移动,结果是使路基承载能力得到了提高。经过检测和试验,在格室相互之间的限制作用下,中密砂的粘聚力可增加30多倍。这也说明,通过增加路基材料整体的抗剪力或抑制主动区、过渡区和被动区三个区域的移动可以有效提高地基承载力,这就是蜂巢格室的基本原理。
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PCA蜂巢格室土壤植被互助系统从生态修复现存问题出发,立足于土壤、水体、植被与微生物的互助还原及岩石与土壤的转化基本理论,结合生态新材料,针对水体、山体及土壤等不同的领域而开发的一系列生态修复产品的总称。PCA土壤植被互助系统适用于山体修复、河道及道路护坡、荒漠化治理 核心技术:采用国内石化厂生产的 HDPE,配合进口的材料聚己烯和聚辛烯,通过选择枀性分子单元的合金相容剂,利用传统成熟的改性挤出造粒工艺进行加工。在加工过程中加入强度改性剂、成核剂、剂、紫外线吸收剂、金属钝化剂、抑菌剂、水分阻隔剂、纳米级填充剂等组分,形成了新型的改性高分子材料(又称高分子复合纳米合金材料,简称 PCA)。以此为原料生产片材再经高强力超声波焊接,近而形成了一种具有三维网状格室结极的新型护坡覆盖网。 等领域。具有透水、保土、固土、改善负载性能、防冲蚀、节省土地资源、生态环保、便于施工及性价比高等 9 大优点。 破损环境的生态修复过程,如同人类后进行康复的过程。任何药力、器械、物理等手段都是属于辅助性的措施,康复是需要人体自身力提高、身体各恢复才能实现。PCA 土壤植被互助系统就是属于这样的辅助系统,它通过自身的结构或特性稳定土壤,提供良好的水土交换、植被生长、微生物活动的条件,通过植被根系的发展,可以巩固土壤,又能减缓水流速度,水源涵养的能力,同时形成微生物与植被系统之间的共生系统,经过 PCA 土壤植被互助系统提供的条件,水、土、植被、微生物等环境因子之间得以互助,还原受损生态环境。
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