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加筋路堤边坡变形及承载特性研究
| 论文题名： | 加筋路堤边坡变形及承载特性研究 |
| 关键词： | 加筋土边坡;变形特征;极限承载力;模型试验;数值模拟;公路路堤 |
| 摘要： | 加筋土是在土体内加入较强抗拉性能土工合成材料组成的复合土。随着我国经济与交通运输业的快速发展，加筋土技术将越来越多的应用在路堤的修建中，用来提高路堤的承载力与稳定性，并控制路堤变形。研究加筋路堤变形特性与承载力特性对加筋加筋土的工程应用及相关研究有重要意义。 本文以某公路路堤为原型，首先通过理论分析计算了加筋路堤边坡稳定性系数，得出不同因素对路堤边坡稳定性的影响。而后采用室内模型试验以及三维数值模拟的方法，研究路堤边坡在不同工况时的变形与承载力特性以及土体内附加应力分布、筋材受力分布及路堤破裂面形态的规律特征。通过分析得出以下结论： (1)运用所提出的理论公式，得出未加筋、二层水平加筋、二层立体加筋路堤边坡的稳定性系数呈增长态势，另外立体加筋路堤中竖筋高度的增加也能够使边坡稳定性系数明显提高。 (2)通过室内试验发现筋材层数的增加会使边坡极限承载力增大、坡顶沉降减小，而相同情况下立体加筋路堤相对于水平加筋路堤有着更大的极限承载力与更小的坡顶沉降量，同时发现立体加筋的竖筋高度会对路堤承载力与沉降方面有着较明显的影响。 (3)随着路堤筋材层数增加或立体筋材竖筋高度增大都会使路堤边坡的侧向变形减小。观测实验中路堤破裂面形态之后发现到不论是水平加筋还是立体加筋路堤，其破裂面形态都不同于未加筋路堤，破裂面被筋条隔断为多个圆弧面。 (4)极限荷载作用下加筋路堤随内附加应力随着筋材层数的增加而增大，但相同层数布筋条件下立体加筋路堤附加应力大于传统水平加筋路堤。 (5)相同荷载作用下随着加筋层数增多筋条上所受的会随之减小，同时靠近路堤顶面筋材的变化率较大，远离路堤顶面的筋材，拉力的变化率逐渐减小，曲线逐渐平缓。 (6)通过数值模拟在坡顶沉降与筋材受力方面与模型试验结果相互验证，得出与模型试验相同结论。 以上结论可为加筋路堤边坡的设计和施工提供参考和技术支持。 |
| 作者： | 王飞 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 马学宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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