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原文传递 土工合成材料加固填土路堤的变形及加筋机理分析
论文题名: 土工合成材料加固填土路堤的变形及加筋机理分析
关键词: 填土路堤;土工合成材料;回填工程;土体变形;加筋机理
摘要: 在我国交通事业大力发展的前提下,各地公路改扩建工程都取得到了日新月异的成就,但伴随着工程开展而来的路堤处治问题也渐渐变得多样化和复杂化。对于路基的处治,使用土工材料进行加固是个有效手段,作为一种柔性材料,它可通过自身张拉特性约束回填土的不均匀沉降发展趋势,提高土体整体稳定性。
  本文系统考察了土工合成材料加固填土路堤的作用机理,对比分析了土工格栅与土工格室加固软土路堤的效果,基于Plaxis大型有限元软件揭示了土工合成材料铺设间距、层数及轴向刚度等参数变化对填土路堤变形和稳定性的影响,探讨了加筋路堤的最优铺设位置及相应施工方法,并进一步提出了加筋路堤设计与施工方面的建议。
  对比分析表明:土工格栅的抗拉刚度EAx、EAy对土体的加固效果有重要影响,筋材抗拉刚度越大,其对路堤土体竖向沉降和侧向位移的约束能力越强,土体变形越小。改变土工格栅抗拉刚度值时,对土体的竖向沉降影响较为明显,但对土体的侧向位移影响相对较小;土工格栅两个方向的抗拉刚度可以不同,对比计算表明:筋材抗拉刚度较大的一侧沿道路横向布置,其加固效果更佳。铺设多层土工格室时,铺设间距和铺设层数的参数取值对土体变形影响较大,同时结合土工格室中的轴力情况可知,土体荷载作用在多层土工格室时,应力被分散,有利于抑制土体的变形。在相同位置铺设相同土工格室时,铺设的间距越小,底层土工格室轴力越小;铺设间距越大,力的分散效果较弱,使得底层轴力值越大;当间距S=0.6m时,两层土工格室轴力能充分发挥。
  本文分析所得成果可为加筋路堤回填工程的土体变形和整体稳定性提供一定的参考。
作者: 田新润
专业: 土木水利
导师: 刘金龙
授予学位: 硕士
授予学位单位: 安徽理工大学
学位年度: 2022
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