20世紀60年代，法國工程師H.Vidal在擋土墻設計中大膽采用鍍鋅鋼帶作為加筋材料并取得了很好的效果。隨后他發(fā)表了很多有關(guān)加筋土方面的研究論文，租金了加筋土工技術(shù)在擋土墻、路基、邊坡和地基中的廣泛應用，同時(shí)進(jìn)行了相應的理論研究，為了現代加筋土知識的發(fā)展奠定了基礎。由于加筋土結構優(yōu)良的工程特性和低廉的造價(jià)，迅速在全世界范圍推廣使用。隨著(zhù)土工合成材料的發(fā)展，加筋材料有最初的金屬片材變成由聚乙烯、聚丙烯為主要原料共聚二層的土工合成材料。不斷出現先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝使土工合成材料的強度、抗變形和抗老化的能力不斷提高，使土工合成材料在土木、水利、交通、鐵路和環(huán)境工程中得到廣泛應用。

　　1 結構對比

　　土工格室是20世紀80年代開(kāi)發(fā)的一種新型土工合成材料，它是由高密度的聚乙烯寬帶經(jīng)超聲波焊接或錨接而成的具有蜂窩狀格室結構，展開(kāi)后呈蜂窩狀的土體網(wǎng)格。而土工格柵是高分子聚合物材料經(jīng)過(guò)定向拉伸形成的具有開(kāi)孔網(wǎng)格，較高強度的平面網(wǎng)狀材料。如果令土工格室的高度為0，則土工格室在形態(tài)上就和平面形的土工布、土工網(wǎng)、土工格柵相類(lèi)似。此時(shí)，土工格室便于三維結構變成了二維平面網(wǎng)狀結構，筋土之間的約束擠密作用變成了平面相互摩擦的效應?？梢赃@樣認為，平面的土工布、網(wǎng)、格柵可以看作是土工格室的一種特殊應用形式。因為土工格室具有一定的高度(5cm以上)，聚合物片材料較厚(1cm以上)，強度和模量很大，焊接強度高，和填筑于其中的填料一起組成剛度很大的板體結構，具有一定的抗彎作用，從而分散上部結構的橫向向應力。

　　2 作用原理對比

　　2.1 土工格柵

　　土工格柵的加筋作用是利用筋材的抗拉特性，通過(guò)與周?chē)两缑娴哪Σ烈Ш献饔卯a(chǎn)生應力傳遞，改變土體中的應力應變場(chǎng)，增進(jìn)土的強度和韌性，從而改善填料變形性能，提高土體穩定性。筋材表面粗糙及嵌固性是發(fā)揮與土界面效能的主要條件。土工格柵結點(diǎn)厚度大于肋條厚度，能夠將粗粒土基部緊緊連在一起，形成嵌鎖結構，粗粒土在網(wǎng)格內固定下來(lái)所達到的機械結合力，形成由土體到筋材或相反方向的界面效應及高的應力傳輸作用。網(wǎng)格受到拉力負荷使嵌鎖土體受到壓縮裹覆作用，從而形成一個(gè)穩定的有一定模量的承臺結構。

　　2.2 土工格室

　　2.21 筏板基礎效應和應力擴散效應

　　土工格室作為一種立體的加筋材料，與格室內填料相互作用，共同工作，形成一個(gè)具有相當大的抗彎、抗拉和抗剪強度的復合整體。在工程上，這一復合體可視為柔性的筏板基礎，能使地基破壞向深層發(fā)展，從而提高地基承載力。無(wú)格室地基在一定長(cháng)度的均布荷載作用下，地基淺層軟土直接受到剪切作用，在基底形成主動(dòng)區，在主動(dòng)區下方兩側形成塑性過(guò)渡區，并使基礎兩側發(fā)生隆起破壞，形成被動(dòng)破壞區。由于軟土的抗剪強度低，故達到這一破壞狀態(tài)的極限荷載值較低。而對于有格室地基，由于土工格室墊層具有很強的抗剪能力，改善了淺層軟土的應力狀態(tài)，故地基的剪切破壞面向深層發(fā)展，達到臨界破壞狀態(tài)所需要的極限荷載較高。由于墊層填料采用內摩擦角較大的粗骨料且壓實(shí)程度較高，故能有效擴散上部路堤荷載，減小作用下臥軟土層面的附加應力，改善淺層軟土的應力狀態(tài)，均話(huà)應力分布，從而減少沉降和不均勻沉降，達到加固軟基的目的。

　　2.2.2 網(wǎng)兜效應

　　在上部荷載作用下，土工格室結構體在外力作用下形成凹曲面，作用在凹曲面上部向下的作用力大于用在凹曲面下部向上的作用力，不平衡部分由墊層與土體接觸面產(chǎn)生的界面剪切摩擦力平衡，即為網(wǎng)兜效應。網(wǎng)兜效應的存在進(jìn)一步減小了軟土層所受豎向荷載，增大了兩側的豎向荷載，有效的改變了應力分布，墊層下土基的應力分布更趨均勻，使一定范圍的豎向應力差減小，進(jìn)而減小不均勻沉降。

　　2.2.3 雙面摩擦作用

　　土工格室在軟土地基處理方面的特殊作用，首先表現在它與填土材料形成雙面摩擦，有效地限制了因荷載而產(chǎn)生的橫向移動(dòng)趨勢;其次，格室與格室直接的反作用更加抵消了部分因荷載而產(chǎn)生橫向位移的趨勢，從而使其承載能力得到提高，沉降得以減小。

　　2.3 土工布

　　土工布與地基土的摩擦力作用使土體中的拉應力傳遞到筋體上，筋體承受拉力，而筋間土承受壓力和剪應力，使加筋土中筋體和土體能很好地發(fā)揮各自的潛能，使土體得以擠密，增強了土體的整體性和連續性，限制了土體的側向變形。

　　3 結論

　　(1)與土工織物、土工格柵和土工布等其它平面型土工合成材料相比，土工格室為立體結構，通過(guò)改變格室高度或格室板塊的組合型式，能得到剛性、半剛性等性質(zhì)完全不同的板塊。

　　(2)相對于土工格柵及土工布的平面結構，土工格室由于具有一定的厚度，所以具有抗彎能力，能擴散從上部傳遞的豎向應力。

　　(3)土工格室可疊合，較土工格柵、土工布倉儲、運輸方便。

　　(4)土工格室是一種新型的土工復合材料，對其加筋結構的作用機理有待進(jìn)一步深入研究。