新型土工格柵加筋土路堤模型試驗(yàn)研究-論文.pdf

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1、第29卷第2期湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2014年O4月V0I．29NO．2JournalofHubeiUniversityofTechnologyApr．2014[文章編號(hào)]1003—4684(2014)02—0005—05新型土工格柵加筋土路堤模型試驗(yàn)研究郭小川，劉德富，肖衡林(湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院湖北武漢430068)[摘要]通過室內(nèi)模型試驗(yàn)，對(duì)豎向荷載作用下三向土工格柵加筋效果進(jìn)行了研究，研究了格柵埋設(shè)于底部、中部和頂部等8種工況下，坡體的變形情況和路堤的破壞模式。研究結(jié)果表明：加筋能降低路堤坡體的總沉降量，鋪筋一層格

2、柵比不鋪格柵減小13～23，鋪兩層格柵后比不鋪格柵筋小13～33，鋪三層格柵后比不鋪格柵筋沉降小了1O；加筋大大提高了坡體的極限承載力，加筋層數(shù)越多承載力越大，加筋三層或承載力最大，比不加筋增大了2．2倍；路堤開始加載到破壞，坡體的破壞滑動(dòng)面從坡頂延伸到坡腳處，但格柵的存在影響破壞面的位置，由于格柵的剛度較大，破壞面不能通過格柵向下延伸，破壞面只能從坡頂部延伸到格柵鋪設(shè)位置之上，不能通過格柵再向下延伸；格柵加筋能增強(qiáng)路堤的穩(wěn)定性，在一定程度上控制裂縫的開展。[關(guān)鍵詞]土工格柵；路堤；模型試驗(yàn)；變形；穩(wěn)定性[中圖分類號(hào)]U411

3、[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]：A自2O世紀(jì)6O年代以來，加筋土作為一種新的林華通過具體的模型試驗(yàn)對(duì)土工格柵加筋路堤邊提高堤壩穩(wěn)定性的工程措施，迅速被應(yīng)用在水利、公坡的變形進(jìn)行了研究，證明加筋能提高土體整體性，路、鐵路、港口和建筑等部門的巖土工程中。在公路使應(yīng)力應(yīng)變在邊坡土體內(nèi)分布更均勻。加筋路堤方面，土工格柵作為一種常用的加筋材料，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為土工格柵能提高路堤的整體穩(wěn)定其作用主要是約束路堤土體的側(cè)向變形，改變加筋性與極限承載力，但加筋材對(duì)路堤沉降效果如何，仍土體的受力狀態(tài)，從而改善加筋堤壩穩(wěn)定性。而三需要進(jìn)一步量化研究。向土工格柵作為一種

4、新型上工格柵，由于能承受平本文采用自行設(shè)計(jì)的路堤模型實(shí)驗(yàn)裝置開展了面各個(gè)方向的力，防止不均勻沉降效果比一般雙向加筋路堤模型試驗(yàn)，研究不同工況下格柵的變形情和單向土工格柵要好，在我國填方路堤上研究與應(yīng)況，以及格柵鋪設(shè)位置對(duì)路堤模型破壞的影響。用還很少，對(duì)其效果至今沒有定量結(jié)論。Bathurst_1采用寬0．465m的鋼梁作為條形加1模型試驗(yàn)載裝置對(duì)3個(gè)高3．4m的加固和不加固大模型邊坡加壓，通過試驗(yàn)認(rèn)為單向土工格柵加固邊坡的承載1．1試驗(yàn)材料能力為相同條件下未加固邊坡的1．6～2倍。羊曄，試驗(yàn)使用的砂含水率為4．1，不均勻系數(shù)C

5、u劉松玉等通過室內(nèi)小比例模型試驗(yàn)，得出單向土一5，內(nèi)摩擦角一9．22。。試驗(yàn)過程中砂土的壓實(shí)度工格柵加筋結(jié)構(gòu)可以緩解高速公路過渡段的不均勻以擊實(shí)功進(jìn)行控制，使用小型夯實(shí)錘，錘擊時(shí)落距相沉降。鄒靜蓉等采用大尺寸拉拔模型研究土工格同并分層填筑，每填筑100mm擊實(shí)一次。模型的柵與填料之間的相互作用，格柵受到的極限抗拔力密實(shí)度在試驗(yàn)開始前測量，測量方法為在模型不同與上覆壓力成線性關(guān)系，而初始拉拔模量與上覆壓位置隨機(jī)抽取3個(gè)樣本，取其平均值，最終測得的相力成冪函數(shù)關(guān)系。楊慶等[1]通過室內(nèi)小比尺模型試對(duì)密實(shí)度為0．45，使用的砂顆粒級(jí)

6、配見表1。由于驗(yàn)，研究了土工格柵加筋參數(shù)對(duì)路堤邊坡結(jié)構(gòu)性能填土的密實(shí)程度也是試驗(yàn)的控制條件，密實(shí)程度不的影響，證明加筋能大幅提高邊坡的穩(wěn)定性和承載同試驗(yàn)的破壞情況也不同_6]，本試驗(yàn)每次工況砂土能力，并得出了土工格柵埋在土中的力學(xué)特征。楊的密實(shí)程度都基本控制在O．45。[收稿日期]2013—12—23[基金項(xiàng)目]國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51178166)，教育部重點(diǎn)項(xiàng)目(2010133)，湖北省創(chuàng)新群體項(xiàng)目(2012FFA035)[作者簡介]郭小川(1988一)，男，河南安陽人，湖北工業(yè)大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)工程第29卷

7、第2期郭小川，等新型土工格柵加筋土路堤模型試驗(yàn)研究[73肖衡林，劉德富，肖本林，等．基于位移示蹤技術(shù)的路堤及有限元分析[D]．大連理工大學(xué)圖書館，2004．變形監(jiān)測模型實(shí)驗(yàn)裝置及其方法：中國，zL20122[1O]朱湘，黃曉明．加筋路堤的室內(nèi)模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場沉降0459752．0．[P]．2013．3．2O．觀測[J]．巖土工程學(xué)報(bào)，2002，24(03)：386—388．[8]楊慶剛，黃曉明，柴建峰．上工格柵加筋效果的影響因[11]朱逢斌，繆林昌，王月香．土工格柵加筋路堤的非線性數(shù)素分析口]．工程地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，14(01

8、)131—137．值分析[J]．公路交通科技，2013，30(02)：19—25．[9]張克．土工格柵加筋砂土地基性能的模型試驗(yàn)研究ModelTestsonGeogridReinforcedEmbankmentGUOXiao—chuang，LIUDe—fu，XIAOHeng—