土工格柵在拓寬路堤中的減沉防裂效果研究.pdf

1、近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，公路交通運(yùn)輸量迅猛增長，現(xiàn)有許多高速公路，二、三級公路的交通量達(dá)到超負(fù)荷狀態(tài)，需要加寬改造。在舊路拓寬改造工程中，如何保證新舊路基，特別是軟土地基上的新舊路基不發(fā)生過大的差異沉降，以減輕或避免路面因此而發(fā)生變形、開裂，是迫切需要解決的問題。要解決上述問題，最可行、最經(jīng)濟(jì)的辦法就是采取合理的路基結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)新舊路基間的橫向聯(lián)系，使兩者整體結(jié)合性加強(qiáng)。 土工合成材料近年來在我國公路工程中得到了廣

2、泛的應(yīng)用，尤其是在軟土地基的公路上得到了廣泛應(yīng)用。采用土工合成材料(如土工格柵等)后，一方面靠土工合成材料的抗拉強(qiáng)度增加加寬部分和舊路基之間結(jié)構(gòu)聯(lián)系，增強(qiáng)了路堤的整體性，另一方面可以明顯減少新舊路基的不均勻沉降，但是對于土工合成材料構(gòu)成的加筋土力學(xué)特性、土工合成材料在土體界面的力學(xué)作用研究得很少。本文在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上對眾多舊路加寬改造工程的分析，利用有限元對加筋路堤穩(wěn)定性分析方法，提出了指導(dǎo)舊路改造工程中的應(yīng)用加筋路堤防裂設(shè)計(jì)方案

3、，通過實(shí)踐證明這種方案是可行的。使用了先進(jìn)的土工儀器對土工格柵及土體的變形和沉降進(jìn)行了直接觀測。通過對觀測結(jié)果的力學(xué)計(jì)算和模擬，求得了土工格柵在素土、石灰改良土、碎石土諸界面的力學(xué)作用規(guī)律和抗裂機(jī)理。 本文研究內(nèi)容包括試驗(yàn)路加筋工程條件分析；土工合成材料的路用特性；土工合成材料與土的力學(xué)作用；利用FLAC有限元分析軟件進(jìn)行加筋路堤效果分析；土工儀器在現(xiàn)場觀測結(jié)果的分析。本文得到的研究成果如下： 1.通過室

4、內(nèi)試驗(yàn)研究了土工格柵用于加筋路堤中的主要特性，即強(qiáng)度特性，拉拔特性和耐久性能，對其做了比較詳細(xì)的分析。 2.土工材料在軟土地基中的作用機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)：土質(zhì)顆粒夾擠在網(wǎng)格內(nèi)形成的機(jī)械咬合作用、網(wǎng)格對地基中多余水分的滲透消散作用，網(wǎng)格對軟土顆粒位移產(chǎn)生的約束作用是土工材料對軟基減少不均勻沉降的主要作用。 3.土工材料與路堤填土的界面作用機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，土工格柵網(wǎng)面與土的摩擦阻力產(chǎn)生了對土體的拉力增強(qiáng)了路堤結(jié)合面抗