地基中土工格室加筋體的受力變形分析

針對(duì)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(jí)數(shù)半解析解。在此基礎(chǔ)上,分析了格室體長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(duì)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(jì)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(zhǎng)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(duì)稱(chēng)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(jìn)而進(jìn)一步分析探討了格室體與土體之間的摩阻效應(yīng)對(duì)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(duì)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(jì)算一般以彈理論的文克爾假定為基礎(chǔ)。針對(duì)文克爾假定中不考慮水平抗力影響的問(wèn)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(jī)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(guò)對(duì)格室片材拉伸以及焊縫處剪切試驗(yàn),對(duì)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(qiáng)度與片材本身強(qiáng)度相差無(wú)幾,但撕裂強(qiáng)度遠(yuǎn)小于其片材強(qiáng)度.因此,焊縫處撕裂強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度和剛度,減小地基沉降,是一種經(jīng)濟(jì)并行之有效的地基處理方法。文章通過(guò)對(duì)土工格室加固機(jī)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(yàn)的結(jié)果對(duì)公式進(jìn)行了驗(yàn)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(shí)用性強(qiáng)、價(jià)格適宜、應(yīng)用效果好等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用到處理軟弱地基、路基護(hù)坡、加筋擋土墻、治理橋頭跳車(chē)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(jī)理,采用離散-連續(xù)耦合的方法對(duì)粒徑為10~20mm和20~30mm的2檔碎石和帶有級(jí)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(jí)配的集料碎石結(jié)構(gòu)層在加載過(guò)程中的力學(xué)性能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。同時(shí)對(duì)800mm/200mm（格室焊距/格室高度）,600mm/200mm和400mm/150mm這3種類(lèi)型的土工格室加筋結(jié)構(gòu)層進(jìn)行力鏈分析。研究結(jié)果表明：在同一型號(hào)的土工格室下,不同填料結(jié)構(gòu)層承載能力大小排序?yàn)椋杭?jí)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(jí)配碎石的公稱(chēng)最大粒徑為31.500mm時(shí),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(shí)的應(yīng)力增大38.4~49.5kpa,同時(shí)傳遞到下承層中心區(qū)域的荷載減小25.9~40.0kpa,強(qiáng)力鏈分布明顯受到了一定的限制,強(qiáng)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(hù)、擋土墻及其江湖圍堰、沙漠地區(qū)筑路、處理橋頭跳車(chē)等方面的應(yīng)用情況,并分別給出了應(yīng)用實(shí)例加以論證,應(yīng)用效果良好。

土工格室坡面由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性,其侵蝕過(guò)程與傳統(tǒng)坡面有較大差異.本文采用變坡試驗(yàn)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(dòng)特點(diǎn)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(yuǎn)小于無(wú)格室的坡面;坡面累計(jì)侵蝕量和繞流雷諾數(shù)之間呈良好的對(duì)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(duì)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(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明在提高一般填土承受動(dòng)荷以及路基防護(hù)方面均有很大的功效。我國(guó)在20世紀(jì)90年代初在吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開(kāi)始了土工格室的開(kāi)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(guó)內(nèi)外較為流行的一種新型的高強(qiáng)度土工合成材料，它是由強(qiáng)化的hdpe 片材料，經(jīng)高強(qiáng)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(yùn)輸可縮疊，施工 時(shí)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度大、承載力強(qiáng)、變形小、蠕變小、耐腐蝕、、摩 擦系數(shù)大、壽命長(zhǎng)、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(cè)了土工格室加筋層等效彈性模量.通過(guò)將不同的方法計(jì)算出的彈性模量與復(fù)合地基試驗(yàn)資料對(duì)比,證實(shí)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(lái)越廣泛,土工格室加筋可提高橡膠砂的抗剪強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性.針對(duì)關(guān)于橡膠砂或加筋橡膠砂動(dòng)力特性的認(rèn)知缺乏的現(xiàn)狀,通過(guò)大尺寸循環(huán)單剪試驗(yàn)研究了橡膠砂分別在有無(wú)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(dòng)剪模量曲線和阻尼比曲線,并應(yīng)用stokeo-darendeli模型對(duì)橡膠砂動(dòng)力特性進(jìn)行擬合,得到了加筋和非加筋橡膠砂的動(dòng)力特性參數(shù).基于對(duì)比分析,揭示了土工格室對(duì)橡膠砂動(dòng)力特性影響的規(guī)律與機(jī)理.試驗(yàn)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(dòng)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(duì)橡膠砂動(dòng)力特性的影響,并使得橡膠砂最大動(dòng)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(duì)橡膠砂動(dòng)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(jì)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(duì)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(shí)比不加筋時(shí)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(duì)于文中試驗(yàn)段,土工格室鋪設(shè)寬度為8.5m時(shí)效果最佳。

應(yīng)用marc軟件,通過(guò)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(duì)生態(tài)擋墻墻背的位移和應(yīng)力性狀進(jìn)行分析,并結(jié)合實(shí)體工程進(jìn)行墻背側(cè)向土壓力測(cè)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(huì)發(fā)生撓曲變形,具有柔性支擋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn);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(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(yùn)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(jì)算分析了擋墻的高寬比、坡度以及路基表面荷載對(duì)于擋墻的變形性狀的影響。研究結(jié)果表明,高寬比較大時(shí),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(jì)算方法的提出提供合理的理論依據(jù),對(duì)于土工格室柔性擋墻的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

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

土工格室在邊坡防護(hù)上的應(yīng)用效果顯著,適用于不同類(lèi)型的邊坡形式,土質(zhì)、石質(zhì)邊坡在植草護(hù)坡上都可以利用土工格室護(hù)坡形式。本文根據(jù)土工格室的特點(diǎn)以及植物的生長(zhǎng)形式對(duì)土工格室護(hù)坡的施工工藝進(jìn)行介紹,并且將此方法與混凝土預(yù)制空心六棱塊護(hù)坡進(jìn)行比較。在公路邊坡防護(hù)中,大多采用漿砌片石、漿砌片石(混凝土)骨架、混

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

該文將試驗(yàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合,成功地將土工格室結(jié)構(gòu)應(yīng)用于廣東省增城市新塘鎮(zhèn)環(huán)城路一期工程軟土地基的路基工程中,不但節(jié)約了工程造價(jià),而且縮短了施工工期,是土工格室在軟土地基應(yīng)用的一個(gè)成功案例。

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(hù),廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、沙漠、沼澤、灘涂、機(jī)場(chǎng)的軟基處理及邊坡防護(hù)。針對(duì)土工格室的特性,通過(guò)分析其在管道工程上應(yīng)用的背景和機(jī)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(shí)踐應(yīng)用成果。