土工格栅加筋路堤机理研究

摘要

该文以陕西省省道305线土工格栅加筋路堤试验路为工程依托,通过有限元分析、离心模型试验以及试验路研究,对一般土质地基上土工格栅加筋粘性土路堤的机理进行了研究.采用有限元理论与方法对不同高度、不同边坡坡度、不同加筋密度、不同加筋长度的土工格栅加筋路堤及不加筋路堤进行了计算与分析,研究了各因素对格栅内拉力分布、路堤横截面上位移及应力分布的影响以及地基的响应情况.通过离心模型试验,对不同边坡坡度、不同加筋密度的土工格栅加筋路堤及不加筋路堤横截面上的位移分布进行了对比分析,对各模型在不利工作状况下地基的响应情况、路堤的整体变形情况、破坏情况及趋势进行了观察.通过试验路修筑对土工格栅加筋路堤的施工技术进行了研究,对路堤中土工格栅的应变进行了长期观测与分析.研究表明:土工格栅的加入使得路堤整体刚度得到提高,内部稳定性增强,对地基均匀性和抗变形能力的要求有所提高;土工格栅加筋路堤边坡坡度过缓不利于格栅作用的充分发挥,也不经济;适当增加路堤边坡坡脚以上部分的土工格栅密度有益于整体加筋效果;不等长加筋是较经济的选择;在填土虚铺厚度大于30cm的情况下,采用羊脚碾压路机碾压能有效减小土工格栅的损伤;实际工程中土工格栅的变形主要来源于施工的影响;雨水的入渗对土工格栅加筋路堤的稳定性极为不利.结合该文研究成果及中国现行规范中的不足,提出了设计建议:土工格栅在边坡处应进行反包施工,以提供足够的锚固力;应做好坡面防护和排水设计;必要时对地基承载力进行验算.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1-1问题的提出

§1-2国内外研究概况

§1-3本文主要研究内容及技术路线

第二章土工格栅加筋路堤有限元分析

§2-1概述

§2-2有限元计算理论与方法

§2-3计算与分析

2.3.1计算中的约定与计算结果的说明

2.3.2路堤内部位移与应力分析

2.3.3格栅内轴向应力分析

2.3.4路堤及地基剪应力分析

2.3.5地基响应分析

§2-4本章小结

第三章土工格栅加筋路堤离心模型试验研究

§3-1概述

§3-2离心模型试验相似原理

§3-3试验设备简介

§3-4试验方案及试验材料的选择

§3-5试验结果整理及分析

§3-6本章小结

第四章土工格栅加筋路堤试验路研究

§4-1试验路概况

§4-2土工格栅加筋路堤施工技术研究

§4-3土工格栅应变测试与分析

§4-4土工格栅加筋路堤设计建议

§4-5本章小结

第五章主要结论及进一步研究设想

§5-1本文主要结论

§5-2进一步研究的设想

主要参考文献

致谢