1. 研究目的与意义
在路堤填筑过程中以及填筑完成后的一段时间内都会发生差异沉降,对于格栅上部的土体有兜提的膜效应作用,桩承担的路堤荷载增加,而桩间土承担的路堤荷载减小,即路堤荷载在桩和桩间土之间发生了转移和重分布,这就是加筋层提兜作用的应力传递机制因此,如何加筋层的分配问题直接关系到设计与施工的经济效益,如何准确定量地研究这种应力传递机制则显得至关重要。
2. 国内外研究现状分析
erzaghi通过活动门试验就验证了土拱效应的存在,随后各种土拱模型都被提出,比较著名的是Hawlett与Randolph提出的HR半球型土拱模型;相对于土拱效应,土木合成材料的应用较晚,在拉膜效应方面的研究相对滞后,但是国外许多国家也都相继建立了自己的计算规范,我国在加筋体研究方面也获得了很大的进展。刘吉福等采用了的理论推导出了求解柱顶平面出桩土应力比的公式,并考虑了桩土差异沉降对桩土应力比的影响。陈仁朋等也根据土压力理论建立了考虑土柱路堤变形和应力协调的平衡方程,获得了路堤的土拱效应、桩土荷载分担比的复杂解析解。 |
3. 研究的基本内容与计划
研究基底加筋层内力变化规律,研究路堤填筑过程中加筋层的拉应力发展变化规律。
卸门尺寸、基底相对位移差、加筋层物理学参数变化的影响,加筋层拉应力卸门中间与边沿筋层上下土压力的变化。
4. 研究创新点
基于路堤的成灾模式,研究加筋层提兜,有望此提兜作用可以有新的方式来防止路堤坍塌,提出了以控制侧向变形为核心的土工格栅加筋变形控制方法,即顶部满铺土工格栅、路堤中上部铺设短筋。未加筋路堤模型和土工格栅加筋路堤模型振动台试验对比分析表明:顶部加长格栅,阻断裂缝扩展,防止路堤本体滑坡;平台上方加短格栅,有效抑制了边坡坍塌破坏。模型试验验证了基于变形控制为核心的土工格栅布筋方案的有效性,在现行规范中对加筋土路堤的设计尚未有明确论述,该项工作可为规范的改进提供科学依据。
