新型土工格栅加筋土路堤模型试验研究-论文.pdf

第29卷第2期湖北工业大学学报2014年O4月V0I．29NO．2JournalofHubeiUniversityofTechnologyApr．2014[文章编号]1003—4684(2014)02—0005—05新型土工格栅加筋土路堤模型试验研究郭小川，刘德富，肖衡林(湖北工业大学土木工程与建筑学院湖北武汉430068)[摘要]通过室内模型试验，对竖向荷载作用下三向土工格栅加筋效果进行了研究，研究了格栅埋设于底部、中部和顶部等8种工况下，坡体的变形情况和路堤的破坏模式。研究结果表明：加筋能降低路堤坡体的总沉降量，铺筋一层格栅比不铺格栅减小13～23，铺两层格栅后比不铺格栅筋小13～33，铺三层格栅后比不铺格栅筋沉降小了1O；加筋大大提高了坡体的极限承载力，加筋层数越多承载力越大，加筋三层或承载力最大，比不加筋增大了2．2倍；路堤开始加载到破坏，坡体的破坏滑动面从坡顶延伸到坡脚处，但格栅的存在影响破坏面的位置，由于格栅的刚度较大，破坏面不能通过格栅向下延伸，破坏面只能从坡顶部延伸到格栅铺设位置之上，不能通过格栅再向下延伸；格栅加筋能增强路堤的稳定性，在一定程度上控制裂缝的开展。[关键词]土工格栅；路堤；模型试验；变形；稳定性[中图分类号]U411[文献标识码]：A自2O世纪6O年代以来，加筋土作为一种新的林华通过具体的模型试验对土工格栅加筋路堤边提高堤坝稳定性的工程措施，迅速被应用在水利、公坡的变形进行了研究，证明加筋能提高土体整体性，路、铁路、港口和建筑等部门的岩土工程中。在公路使应力应变在边坡土体内分布更均匀。加筋路堤方面，土工格栅作为一种常用的加筋材料，多数学者认为土工格栅能提高路堤的整体稳定其作用主要是约束路堤土体的侧向变形，改变加筋性与极限承载力，但加筋材对路堤沉降效果如何，仍土体的受力状态，从而改善加筋堤坝稳定性。而三需要进一步量化研究。向土工格栅作为一种新型上工格栅，由于能承受平本文采用自行设计的路堤模型实验装置开展了面各个方向的力，防止不均匀沉降效果比一般双向加筋路堤模型试验，研究不同工况下格栅的变形情和单向土工格栅要好，在我国填方路堤上研究与应况，以及格栅铺设位置对路堤模型破坏的影响。用还很少，对其效果至今没有定量结论。Bathurst_1采用宽0．465m的钢梁作为条形加1模型试验载装置对3个高3．4m的加固和不加固大模型边坡加压，通过试验认为单向土工格栅加固边坡的承载1．1试验材料能力为相同条件下未加固边坡的1．6～2倍。羊晔，试验使用的砂含水率为4．1，不均匀系数Cu刘松玉等通过室内小比例模型试验，得出单向土一5，内摩擦角一9．22。。试验过程中砂土的压实度工格栅加筋结构可以缓解高速公路过渡段的不均匀以击实功进行控制，使用小型夯实锤，锤击时落距相沉降。邹静蓉等采用大尺寸拉拔模型研究土工格同并分层填筑，每填筑100mm击实一次。模型的栅与填料之间的相互作用，格栅受到的极限抗拔力密实度在试验开始前测量，测量方法为在模型不同与上覆压力成线性关系，而初始拉拔模量与上覆压位置随机抽取3个样本，取其平均值，最终测得的相力成幂函数关系。杨庆等[1]通过室内小比尺模型试对密实度为0．45，使用的砂颗粒级配见表1。由于验，研究了土工格栅加筋参数对路堤边坡结构性能填土的密实程度也是试验的控制条件，密实程度不的影响，证明加筋能大幅提高边坡的稳定性和承载同试验的破坏情况也不同_6]，本试验每次工况砂土能力，并得出了土工格栅埋在土中的力学特征。杨的密实程度都基本控制在O．45。[收稿日期]2013—12—23[基金项目]国家自然科学基金项目(51178166)，教育部重点项目(2010133)，湖北省创新群体项目(2012FFA035)[作者简介]郭小川(1988一)，男，河南安阳人，湖北工业大学硕士研究生，研究方向为结构工程 第29卷第2期郭小川，等新型土工格栅加筋土路堤模型试验研究[73肖衡林，刘德富，肖本林，等．基于位移示踪技术的路堤及有限元分析[D]．大连理工大学图书馆，2004．变形监测模型实验装置及其方法：中国，zL20122[1O]朱湘，黄晓明．加筋路堤的室内模拟试验和现场沉降0459752．0．[P]．2013．3．2O．观测[J]．岩土工程学报，2002，24(03)：386—388．[8]杨庆刚，黄晓明，柴建峰．上工格栅加筋效果的影响因[11]朱逢斌，缪林昌，王月香．土工格栅加筋路堤的非线性数素分析口]．工程地质学报，2006，14(01)131—137．值分析[J]．公路交通科技，2013，30(02)：19—25．[9]张克．土工格栅加筋砂土地基性能的模型试验研究ModelTestsonGeogridReinforcedEmbankmentGUOXiao—chuang，LIUDe—fu，XIAOHeng—lin(Schoolofcivilengin．andArchitecture，Hubeiuniv．oftech．，Wuhan430068，China)Abstract：Basedonthelaboratorymodeltests，theroleofgeogridreinforcementinembankmentviaverti—calloadonembankmentdestructionwasstudied．Thefailuremodelwiththegeogridembeddedindifferentlocationswasstudiedaswel1．Theresultsareasfollows．Thestrainofthegeogridlayerintheembankmentissignificantlydifferent．Thestrainintheaxesoftheembankmentis1．4％whileintheedgeitissmallerthan0．15．Thestressofthegeogridisdifferentindifferentlayersspreadindifferentlocations．Thestressofthetoplayerissmallerandthatofthebottomisgreater．Thecenterlayeris14～3Obiggerthanthetoplayer．Inaddition，theexistenceofgeogridaffectsthelocationoftheslidesurfaceoftheem-bankment．Theresultcanprovidereferencesforthedesignandconstructionofreinforcedembankment．Keywords：geogrid；embankment；modeltest；strain；stabilization[责任编校：张岩芳](上接第4页)ANumericalAnalysisoftheWindLoadEffectonSuper-HighFastener。·StyleSupportFormworkWANGCui—ying．IAUJin—cheng(SchoolofCivilEngin．andArc’hitetlure，HubeiUniv．oJTech．，Wuhan430068，China)Abstract：Asthehighstructure，thehorizontalload，especiallythewindload，hassignificantinfluenceonthewholestablebearingcapacityofsuper—highfastener—stylesupportformwork．BasedonthelargefiniteelementsoftwareANSYS，thepaperestablishedahighformworksupportsystemindifferentsupportingheightaccordingtoactualworkingconditions．andaseriesoftheoriesanalysisandcalculationstothemod—elwereperformed．Italsosimulatedeffectsofdynamicwindonfastener—stylesupportformworkwiththemethodofdynamics．Finallytheeffectsofmodelanalysisandcalculationofstabilitybearingcapacitytowindloadweresuggested．Keywords：super—highfastener—stylesupportformwork；Stabilitybearingcapacity；NumericalAnalysis；wind1oad[责任编校：张岩芳]