返包式加筋陡坡高路堤筋土相互作用機(jī)理及穩(wěn)定性研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著加筋土技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)加筋土結(jié)構(gòu)特性已進(jìn)行了大量研究。由于巖土體特性及工程實(shí)踐的復(fù)雜性，雖然取得了一定進(jìn)展，但仍無(wú)法滿(mǎn)足工程實(shí)踐的需求。目前關(guān)于返包式加筋結(jié)構(gòu)的研究多集中于單級(jí)或多級(jí)（近）直立路肩式加筋土擋墻，其填料多為粘土或砂土，對(duì)于加筋陡坡高路堤結(jié)構(gòu)以及碎石土填料的研究還很少。基于以上認(rèn)識(shí)，論文以西南山區(qū)一段高達(dá)22m的返包式加筋陡坡高路堤工程為依托，采用大型直剪試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、數(shù)值模擬和離心機(jī)模型試驗(yàn)

2、相結(jié)合的方法系統(tǒng)研究了返包式加筋陡坡高路堤的結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)、筋土相互作用特性、穩(wěn)定性影響因素、結(jié)構(gòu)變形破壞模式等關(guān)鍵問(wèn)題，研究成果可以為類(lèi)似返包式加筋路堤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工提供理論依據(jù)，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　論文所做工作及取得的主要成果如下:
　　(1)通過(guò)粗粒土填料和土工格柵的界面剪切試驗(yàn)，揭示了筋土界面相互作用關(guān)系特性。隨著含水量的增加，筋土界面剪切的內(nèi)摩擦角逐漸降低，而粘聚力則先增大后減小;填料中粗顆粒含量與筋

3、土界面剪切的內(nèi)摩擦角和粘聚力均呈正相關(guān)關(guān)系;粗粒土填料加筋可以明顯提高土體的粘聚力，但其內(nèi)摩擦角會(huì)降低。
　　(2)對(duì)依托工程返包式加筋陡坡高路堤進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，分析了結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)和加筋體潛在破裂面，主要成果包括:加筋土中的筋材可以有效改善土體中的應(yīng)力分布，減小基底垂直土壓力;加筋體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)在后期會(huì)重新調(diào)整而導(dǎo)致格柵應(yīng)變減小;對(duì)于這種柔性返包式加筋體結(jié)構(gòu)，由于其坡面變形受限較小，工后很長(zhǎng)一段時(shí)期坡面變形都將處于發(fā)展期。<

4、br>　　(3)采用FLAC3D建立了不同工況下的數(shù)值計(jì)算模型，探討了返包式加筋陡坡高路堤的加筋機(jī)理、穩(wěn)定性影響因素及變形破壞特征，研究得出:在路基中鋪設(shè)土工格柵能夠顯著降低路基的側(cè)向變形;加筋可以改善路基內(nèi)部剪應(yīng)力的分布;加筋路堤坡度對(duì)土工格柵受拉狀態(tài)有顯著影響。
　　(4)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬的相關(guān)結(jié)果，建立了不同工況下的離心機(jī)模型，針對(duì)返包式加筋路堤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響因素、應(yīng)力應(yīng)變分布特征、變形破壞過(guò)程等開(kāi)展系統(tǒng)研究，進(jìn)一步