土工格室柔性搭板處治的路橋過渡段差異沉降三維數(shù)值分析

土工格室柔性搭板處治的路橋過渡段差異沉降三維數(shù)值分析

　　應(yīng)用MARC軟件,建立路橋過渡段差異沉降的三維計算模型?；谠撃Ｐ图安煌牡鼗两的Ｊ?分別對土工格室加筋體和柔性搭板消化地基沉降、協(xié)調(diào)和控制橋頭差異沉降的作用機理及其對地基沉降的適應(yīng)性進行了三維數(shù)值分析。法國Schlosser認為,拉拔試驗的優(yōu)點在于測試結(jié)果能自動反映土體剪脹和壓密狀態(tài),并較好模擬筋材在土內(nèi)的工作條件。結(jié)果表明：土工格室復(fù)合體限制了周圍土體的側(cè)向變形,減小了路堤本身的壓縮變形;同時,土工格室柔性搭板能有效地阻止上層土體向下沉降,減小路基豎向應(yīng)力,使得橋臺與路堤之間的沉降差在較廣的范圍內(nèi)得到平緩過渡。

　　據(jù)土工合成材料類型的差異,目前路橋過渡段常用的加筋處治方法有2種,即平面結(jié)構(gòu)的土工網(wǎng)或土工格柵加筋和三維結(jié)構(gòu)的土工格室柔性搭板加筋。與常見的加筋類型(如支擋結(jié)構(gòu)、加筋陡坡、軟土地基加筋等)相比,路橋過渡段路基加筋的目的有較大差異。前者加筋主要是為了提高穩(wěn)定性和承載力;而在橋頭路堤使用加筋技術(shù)則是為了使橋臺與橋頭路堤沉降差得到平穩(wěn)過渡,從而消除橋頭跳車。試驗結(jié)果表明，土工格室可均化基床、路基的動靜應(yīng)力分布，明顯降低基床和路基的彈性和變形，減少運營維修養(yǎng)護工作量，且格室越高越好。可見橋頭路堤的加筋作用機理不完全相同。目前對橋頭路堤加筋作用機理的分析除了采用室內(nèi)模型試驗外,有限元數(shù)值模擬是另一種重要方法。周志剛等運用自行編制的二維有限元程序,對土工網(wǎng)處理橋頭差異沉降進行了分析。此后,隨著加筋材料本構(gòu)模型及界面模型的發(fā)展,橋頭路堤加筋技術(shù)的有限元數(shù)值模擬得到進一步發(fā)展。由于受計算技術(shù)的限制,自編程序通常只能模擬二維平面工況,而筋材在橋頭路堤縱斷面和橫斷面布置有限,其作用性狀受橋臺與路基邊坡的影響較大,因此二維平面工況很難綜合考慮這些邊界條件,從而影響了有限元數(shù)值模擬的可靠性

土工格室加固飽和黃土地基承載力試驗研究

　　文章通過對土工格室結(jié)構(gòu)層作用機理分析,采用室內(nèi)模型試驗方法,以土工格室規(guī)格、格室填料類型為主要影響因素,開展了土工格室加固飽和黃土地基承載力性狀室內(nèi)模型試驗,通過試驗結(jié)果分析,給出了土工格室加固飽和黃土地基承載力參數(shù)值及有關(guān)控制參數(shù)。并將試驗結(jié)果應(yīng)用于實體工程,取得了較好的工程效果。本試驗的目的就是通過使用土工格室復(fù)合基床結(jié)構(gòu)，提高基床結(jié)構(gòu)的剛度，減少重復(fù)荷載作用下的彈性變形和變形，以滿足特殊路段基床結(jié)構(gòu)的需要，同時，驗證是否能夠降低基床表層厚度，解決基床表層材料缺乏地區(qū)的材料問題。實踐證明土工格室用于處治飽和黃土地基是一種簡單、實用的地基加固方法。

　　在黃土地區(qū)高等級公路建設(shè)中,飽和黃土地基是經(jīng)常遇到的特殊土地基問題。由于飽和黃土具有弱滲透性、強度低、高壓縮性、觸變敏感、承載力低等工程力學(xué)特性,呈現(xiàn)出一定的軟土性狀,無法滿足工程要求,必須進行加固處理。對飽和黃土地基加固而言,常用的處治加固方法主要是換填和拋石擠淤,這兩種處治方法工程量大,工期較長,費用相對較高。土工格室界面特性與處治路堤現(xiàn)場試驗分析拉拔試驗?zāi)芨玫姆从臣咏钔两Y(jié)構(gòu)中筋材的加筋行為,采用自制的拉拔試驗裝置來測試高填方路堤的現(xiàn)場砂粒填料與土工格室的界面特性參數(shù),分析土工格室與土的界面摩擦作用,進一步研究土工格室的加筋機理。近年來,土工合成材料用于處理軟土地基,已取得了較好工程處治效果。而用土工格室加固飽和黃土地基,則是一種新的加固方法。

土工格室、土工格柵及土工布的加筋機理比較

土工格室、土工格柵及土工布的加筋機理比較

　　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.

　　20世紀60年代,法國工程師H.Vidal在擋土墻設(shè)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)加筋土方面的研究理論,促進了加筋土技術(shù)在擋土墻、路基、邊坡和地基中的廣泛應(yīng)用,同時進行了相應(yīng)的理論研究,為現(xiàn)代加筋土技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。由于加筋土結(jié)構(gòu)優(yōu)良的工程特性和低廉的造價,迅速在全世界范圍推廣使用。它同漿砌片石骨架植草護坡類似,區(qū)別在于鋼筋混凝土對邊坡的加固作用更強。隨著土工合成材料的發(fā)展,加筋材料由開始的金屬片材變成由聚乙烯/聚丙希為主要原料共聚而成的土工合成材料。不斷出現(xiàn)先進的生產(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、鐵道和環(huán)境工程中得到廣泛應(yīng)用。