地基中土工格室加筋體的受力變形分析

針對土工格室加筋體的受力變形特性,將格室體視為置于彈性地基上的梁,基于文克爾假定,建立考慮水平摩阻力影響的土工格室加筋體的撓曲變形微分方程,從而得到了土工格室加筋體在集中荷載和均布荷載共同作用下的撓曲變形冪級數(shù)半解析解。在此基礎(chǔ)上,分析了格室體長度、格室體剛度、地基反力系數(shù)及筋土界面水平摩阻力等因素對格室體撓曲變形及內(nèi)力的影響。結(jié)果表明,格室體的設(shè)置可有效地減小路基沉降,但也存在著尺寸效應(yīng);地基土體地基的反力系數(shù)對路基沉降有較大的影響,該系數(shù)越大路基沉降越小;筋土界面水平摩阻力對格室體的撓曲變形及彎矩有一定程度的削弱作用,在工程設(shè)計中值得考慮。

視土工格室加筋體為置于winkler彈性地基上的連續(xù)有限長梁,考慮荷載作用下格室體與其上下表面土體之間摩阻力影響,基于傳統(tǒng)的彈性地基梁理論,建立出相應(yīng)的格室加筋體撓曲變形控制微分方程。引入galerkin法,導(dǎo)出具有對稱荷載作用下格室加筋體的撓曲變形、轉(zhuǎn)角、剪力及彎矩的非線性解析解。進而進一步分析探討了格室體與土體之間的摩阻效應(yīng)對土工格室加筋體內(nèi)力及位移的影響。結(jié)果表明:水平摩阻效應(yīng)對土工格室加筋體內(nèi)力及位移有一定程度的影響。

平面應(yīng)變條件下土工格室加筋墊層的變形分析——將鋪設(shè)在軟土地基上的土工格室加筋墊層看作具有一定剛度的梁板。地基上梁板的變形計算一般以彈理論的文克爾假定為基礎(chǔ)。針對文克爾假定中不考慮水平抗力影響的問題，提出了考慮水平抗力的雙參數(shù)法，并以該法應(yīng)用于...

介紹土工格室這種新型材料,并比較土工格室和土工格柵及土工布的加筋機理,前者是三維的,而土工格柵和土工布是二維的(平面的),所以土工格室具有一定抗彎性,能分散上部結(jié)構(gòu)的豎向應(yīng)力。

本文主要通過對格室片材拉伸以及焊縫處剪切試驗,對土上格室加筋地基結(jié)構(gòu)性能的究,證明了格事片材焊縫處剪切強度與片材本身強度相差無幾,但撕裂強度遠小于其片材強度.因此,焊縫處撕裂強度為控制土工格室能否發(fā)揮其性能的主要指標(biāo),應(yīng)當(dāng)保證撕裂強度在滿足范圍之內(nèi).

土工格室屬于特種土工合成材料的一種,將其加入土中以后,可以有效的提高土體的強度和剛度,減小地基沉降,是一種經(jīng)濟并行之有效的地基處理方法。文章通過對土工格室加固機理的分析,推導(dǎo)了用土工格室加固地基的沉降變形公式,并結(jié)合室內(nèi)模擬試驗的結(jié)果對公式進行了驗證。

土工格室這種新型的土工合成材料與其它土工材料相比具有實用性強、價格適宜、應(yīng)用效果好等優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用到處理軟弱地基、路基護坡、加筋擋土墻、治理橋頭跳車等土建工程中。

為了研究土工格室加筋碎石柔性基層材料的力學(xué)性能與變形機理,采用離散-連續(xù)耦合的方法對粒徑為10~20mm和20~30mm的2檔碎石和帶有級配的碎石填料,以及3種最大粒徑（nmas）分別為37.500,31.500和26.500mm的連續(xù)級配的集料碎石結(jié)構(gòu)層在加載過程中的力學(xué)性能進行數(shù)值計算。同時對800mm/200mm（格室焊距/格室高度）,600mm/200mm和400mm/150mm這3種類型的土工格室加筋結(jié)構(gòu)層進行力鏈分析。研究結(jié)果表明：在同一型號的土工格室下,不同填料結(jié)構(gòu)層承載能力大小排序為：級配碎石;粒徑為20~30mm的碎石;粒徑為10~20mm的碎石。當(dāng)連續(xù)級配碎石的公稱最大粒徑為31.500mm時,土工格室加筋碎石結(jié)構(gòu)層的承載能力最好。碎石結(jié)構(gòu)層加筋后,加載板正下方區(qū)域的平均應(yīng)力較未加筋時的應(yīng)力增大38.4~49.5kpa,同時傳遞到下承層中心區(qū)域的荷載減小25.9~40.0kpa,強力鏈分布明顯受到了一定的限制,強力鏈主要分布在土工格室范圍內(nèi),弱力鏈主要分布在土工格室范圍外。

介紹了土工格室的概念,闡述了土工格室在加固軟土地基、路堤邊坡防護、擋土墻及其江湖圍堰、沙漠地區(qū)筑路、處理橋頭跳車等方面的應(yīng)用情況,并分別給出了應(yīng)用實例加以論證,應(yīng)用效果良好。

土工格室坡面由于其獨特的結(jié)構(gòu)特性,其侵蝕過程與傳統(tǒng)坡面有較大差異.本文采用變坡試驗水槽,研究土工格室坡面在坡面流作用下的侵蝕規(guī)律.分析土工格室坡面流的流動特點及其與普通坡面流的差異,揭示了坡面侵蝕量隨坡度、流量、切應(yīng)力,以及繞流雷諾數(shù)的變化規(guī)律.結(jié)果表明,坡面侵蝕量遠小于無格室的坡面;坡面累計侵蝕量和繞流雷諾數(shù)之間呈良好的對數(shù)函數(shù)正相關(guān)關(guān)系;平均侵蝕率與坡度、流量、切應(yīng)力之間均呈良好的冪函數(shù)正相關(guān)關(guān)系,且流量對坡面流侵蝕率的影響大于坡度,隨著流量的增大土工格室坡面流侵蝕能力的增率增大.

土工格室作為一種新型的合成材料,經(jīng)試驗和現(xiàn)場應(yīng)用證明在提高一般填土承受動荷以及路基防護方面均有很大的功效。我國在20世紀(jì)90年代初在吸收國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,開始了土工格室的開發(fā)研究工作,并在道路基床病害整治,固定松散介質(zhì)的應(yīng)用方面取得了重大突破。

1.名詞概念: 土工格室： 土工格室是目前國內(nèi)外較為流行的一種新型的高強度土工合成材料，它是由強化的hdpe 片材料，經(jīng)高強力焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu)。具有伸縮自如，運輸可縮疊，施工 時可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構(gòu)成具有強大側(cè)向限制和大剛度的 結(jié)構(gòu)體。具有材質(zhì)輕、耐磨損，化學(xué)性能穩(wěn)定、耐光氧老化、耐酸堿等特性。由于它較高的 側(cè)向限制和防滑，防變形、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用，目前被廣泛地用于： 墊層、穩(wěn)固鐵路路基、穩(wěn)固公路軟地基處理、管道及下水道的支撐結(jié)構(gòu)、防止滑坡及受載重 力的混合式擋墻、沙漠、海灘和河床、河岸的治理等。 土工格柵： 土工格柵是由用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維網(wǎng)格狀或具 有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵。具有強度大、承載力強、變形小、蠕變小、耐腐蝕、、摩 擦系數(shù)大、壽命長、施工方

在線彈性范圍內(nèi),根據(jù)均勻化理論,結(jié)合有限元方法預(yù)測了土工格室加筋層等效彈性模量.通過將不同的方法計算出的彈性模量與復(fù)合地基試驗資料對比,證實了采用均勻化理論分析土工格室的彈性模量是可行的.

橡膠砂作為輕質(zhì)耗能填料在土木工程中應(yīng)用越來越廣泛,土工格室加筋可提高橡膠砂的抗剪強度和整體穩(wěn)定性.針對關(guān)于橡膠砂或加筋橡膠砂動力特性的認(rèn)知缺乏的現(xiàn)狀,通過大尺寸循環(huán)單剪試驗研究了橡膠砂分別在有無土工格室加筋情況下在水平循環(huán)荷載作用下的滯回特性.獲得了加筋和非加筋橡膠砂的滯回曲線、動剪模量曲線和阻尼比曲線,并應(yīng)用stokeo-darendeli模型對橡膠砂動力特性進行擬合,得到了加筋和非加筋橡膠砂的動力特性參數(shù).基于對比分析,揭示了土工格室對橡膠砂動力特性影響的規(guī)律與機理.試驗結(jié)果表明:①土工格室加筋能限制橡膠砂中剪切帶的發(fā)展,使得橡膠砂在大應(yīng)變下的滯回曲線反s形特征減弱、阻尼比增大;②由于網(wǎng)兜效應(yīng)引起顆粒接觸法向應(yīng)力增大,土工格室加筋使橡膠砂動剪模量增大,且隨著橡膠含量的增高而增大愈明顯;③土工格室的加入降低了循環(huán)加載次數(shù)對橡膠砂動力特性的影響,并使得橡膠砂最大動剪模量隨橡膠含量和豎向壓力變化的速率減小.給出的土工格室加筋對橡膠砂動力特性影響的定量分析結(jié)果,可為后續(xù)研究和工程應(yīng)用提供參考.

為了解土工格室加筋新老路基拼接段的效果以降低差異沉降,應(yīng)用有限元程序建立了計算模型,分析了土工格室鋪設(shè)層位、模量、高度和鋪設(shè)寬度對新老路基拼接段差異沉降的影響。結(jié)果表明,加筋位置越靠近路基底部,降低路基差異沉降的效果越明顯;加筋層數(shù)多比加筋層數(shù)少效果明顯,加筋1層、3層時比不加筋時最大差異沉降分別降低了4.7%和8.4%;土工格室的模量越大、高度越大,降低路基沉降效果越明顯;對于文中試驗段,土工格室鋪設(shè)寬度為8.5m時效果最佳。

應(yīng)用marc軟件,通過模擬土工格室生態(tài)擋墻墻體、加筋層與填土的相互作用,對生態(tài)擋墻墻背的位移和應(yīng)力性狀進行分析,并結(jié)合實體工程進行墻背側(cè)向土壓力測試。結(jié)果表明:土工格室生態(tài)擋墻在外荷載的作用下,除了剛體位移之外,還會發(fā)生撓曲變形,具有柔性支擋結(jié)構(gòu)的特點;墻背側(cè)向土壓力隨著距墻頂距離的增大而增大;數(shù)值計算與現(xiàn)場測試得到的墻背側(cè)向土壓力變化規(guī)律一致,表明本文采用的數(shù)值模型是合理的。

土工格室柔性擋墻作為一種新型公路邊坡支擋結(jié)構(gòu),在公路工程建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。柔性擋墻墻背土壓力與擋墻的變形形態(tài)及位移量大小密切相關(guān)。運用巖土工程有限元分析軟件plaxis研究了柔性擋墻在不同工況下的變形規(guī)律,計算分析了擋墻的高寬比、坡度以及路基表面荷載對于擋墻的變形性狀的影響。研究結(jié)果表明,高寬比較大時,擋墻的水平位移量和自身的撓曲變形較大,墻背變形表現(xiàn)為外凸的拋物線形。隨著高寬比的減小,擋墻的水平位移量和撓曲變形逐漸減小,墻背變形形態(tài)亦發(fā)生了變化;擋墻頂部的水平位移隨著坡度的變小而迅速減小;隨著填土表面荷載的增大,擋墻頂部的水平位移量逐漸減小,而總水平位移量和撓曲變形卻逐漸增大。研究成果為柔性擋墻土壓力計算方法的提出提供合理的理論依據(jù),對于土工格室柔性擋墻的設(shè)計具有一定的參考價值。

文章通過荷載板試驗對不同型號的土工格室粗砂結(jié)構(gòu)層的壓縮變形性狀進行了研究。并分析了土工格室的高度、焊距對土工格室結(jié)構(gòu)層作用效果的影響。

介紹土工格室在道路加筋和渠道防護中的應(yīng)用和設(shè)計方法,并對土工格室的合理使用和選材提出了建議。

土工格室是一種新型土工合成材料,適用于地基加筋、墊層處理和表面防護,廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、沙漠、沼澤、灘涂、機場的軟基處理及邊坡防護。針對土工格室的特性,通過分析其在管道工程上應(yīng)用的背景和機理,闡述并探討土工格室在西氣東輸管道工程中執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求和工程實踐應(yīng)用成果。

為了探明土工格室加筋土的補強機理,為其合理的工程設(shè)計和應(yīng)用提供理論上的依據(jù),通過三軸剪切試驗對土工格室加筋土的強度特性進行了研究,并與筋材平鋪加筋土的強度特性作比較。試驗結(jié)果分析表明,用土工格室作為加筋材料,可以顯著提高土體的抗剪強度,且其抗剪強度高于筋材平鋪加筋土;加筋方式、加筋密度等對應(yīng)力—應(yīng)變曲線形狀影響較大;要使土工格室加筋土強度得以充分發(fā)揮,需要較大的應(yīng)變;在加筋率相同且格室平面尺寸也相同的條件下,土工格室高度較小的多層土工格室,其加筋土(復(fù)合體)的抗剪強度有所增大、整體性將會增強。

土工格室柔性擋墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) （一）施工準(zhǔn)備 1、購進的土工格室材料必須有出廠合格證和檢測報告，每 50002m應(yīng)隨機進行強度指標(biāo)試驗，結(jié)果必須滿足設(shè)計要求。 2、做好場地準(zhǔn)備工作，柔性擋墻開工之前，應(yīng)清理擋墻墻址及 需用的場地，鏟除有機雜質(zhì)和樹根草叢并碾壓平整，合理布置堆料 場地。考慮降水豐富，受地面積水和土質(zhì)不良地段的影響，開工前 還要在墻址外圍開挖排水溝作為臨時排水設(shè)施。柔性擋墻作為路塹 墻時，需要向坡體方向超挖墻體厚度的土體。按照設(shè)計圖紙要求， 進行放線，開挖邊坡。坡面線應(yīng)滿足擋墻施工要求，禁止侵占柔性 墻體建筑空間。應(yīng)做好施工場地內(nèi)的防排水工作，降雨發(fā)生時，嚴(yán) 防場地以外水進入工作面，保證場地內(nèi)部水能及時排出，必要時進 行覆蓋防水。邊坡挖好后，隨即進行基底承載力檢測。 3、精確測定擋墻墻址處的路基中心線、基礎(chǔ)主軸線、墻頂軸 線、擋墻起訖點和橫斷面。 4、熟悉設(shè)計文件