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小间距加筋拓宽路堤结构性能研究
| 论文题名： | 小间距加筋拓宽路堤结构性能研究 |
| 关键词： | 加筋柔性复合体拓宽路基;工程结构;土拱规律 |
| 摘要： | GRS(Geosynthetic Reinforced Soil)是一种间距小于0.3m的加筋柔性复合体，可以克服传统加筋拓宽路基存在的面板处筋带应力集中、路堤边坡鼓肚、新老路基处开裂等缺陷。论文提出GRS拓宽路基结构，采用了FLAC3D数值分析方法和室内静载模型实验，分析了GRS拓宽路基的变形、沉降、稳定性等性能。并通过土拱效应实验对加筋土内部土拱规律进行研究。 本文所做的主要工作和结论如下: ①调研分析了GRS结构、拓宽路基、加筋土实体工程的研究进展。运用FLAC3D建立GRS拓宽路基模型，分析边坡坡率、地基类型、填料种类对模型稳定性、应力的影响。数值分析结果表明:边坡坡度对筋带应力，边坡稳定性影响较为显著。边坡坡率增大1倍，边坡稳定系数减小约39％，筋带应力减小约50％，粉煤灰填筑使边坡稳定系数提高约17％，使筋带应力减小约20％。 ②采用GRS拓宽路基室内静载模型实验，分析了软土地基上拓宽路堤边坡破坏形式、侧向变形、沉降、应力。实验结果表明:GRS拓宽路堤结构承载能力更强，整体性更好，其破坏方式为沿筋带末端的边坡整体滑裂破坏;筋材对GRS拓宽路堤边坡有较强约束作用，使边坡侧向变形降低46.7％，新老路基结合处不均匀沉降降低51％，路堤顶部沉降降低26％。 ③采用加筋土拱实验，对加筋土结构内部土拱规律进行研究。实验结果表明:加筋土结构中面板附近筋土存在土拱效应，且只有当加筋间距小于0.4m时，面板处筋土才会形成土拱效应;进一步研究发现，GRS结构在顶部，筋土间土体由于竖向应力小，无法形成土拱;而在中、底部，筋土间土体可形成明显土拱。 ④采用用FLAC3D分析加筋间距、含水量、地基模量对拓宽路基工作性能的影响，并进行了GRS拓宽高路堤适应性分析。研究结果表明:加筋间距越小，筋带对筋土约束作用越强，GRS相比于传统加筋土结构拓宽路基时使边坡侧向变形减小40.7％，竖向沉降减小51％，不均匀沉降减小51.8％;填料含水量越高，拓宽路堤侧向变形和沉降越大，含水量超过19％会导致边坡失稳;地基模量越大，路堤沉降和侧向变形越小;GRS结构适用于拓宽8m、12m高路堤。 本文通过数值分析、模型实验对GRS拓宽路基结构性能进行研究，所得结论对以后的实体工程应用及相关主题研究具有极其重要的参考意义。 |
| 作者： | 王新宇 |
| 专业： | 交通运输工程Ⅰ |
| 导师： | 郑智能 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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