高速公路软土地基土工格室加筋路堤研究-道路与铁道工程专业论文

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优秀毕业论文东南大学硕士学位论文高速公路软土地基土工格室加筋路堤研究姓名：韩明申请学位级别：硕士专业：道路与铁道工程指导教师：黄晓明20040101精品参考文献资料 优秀毕业论文摘要士1_格室是二室世纪八十年代在国际上新开发的一种新型特种土工合成材料。这是一种由高分子聚台物宽条带经强力焊接而成的三维网状结构，且在格室单元中充填砂、碎石或泥1一等材料，构成具有强大侧向限制和人刚度的结构。它可以用来作垫层，提高软弱地基承载力。本文通过建立在平面应变条件r平面加筋材料一土工格栅和立体加筋材料一十j二格室加筋路堤数字模型，利用有限单元法全面深入对比分析_『这两种加筋材料加筋路堤的性状。这其中包括在不同地基软土层厚度这两种加筋路堤变形和强度特征。通过对加筋路堤竖向位移、水平位移、地基中应力变化、孔隙水压力变化、加筋体拉力变化等做对比分析，得出立体加筋材料加筋效果要优于平面加筋材料加筋效果。，f=分析了软土层厚度、土工格室加筋层模量、土工格室加筋层铺设宽度、地基强度等影响土丁格室加筋效果的主要冈素。从常用的极限平衡法出发，对土工格室加筋路堤稳定性做了一定的分析。最后，通过加筋路堤室内模型试验以及马一芜高速公路现场土T格室、土工格栅加筋路堤沉降观测，验证了在理论分析中得到的结果。关键词：十工格室：土T格栅；土工合成材料；路堤；有限元；软土地基；固结；模型试验平面加筋；立体加筋精品参考文献资料 优秀毕业论文AbstractThegeocellisanewkindofgeosynthetics，whichwasdevelopedin1980sItisThiskindofthree．dimensiongeosyntheticsisformedbymacromoleculepolymer．AndtheGeocellcanbefilledwithsanddetritusorclaytoformhighintensionstructureSoitcartbeusedtoreinforcesubbaseandhi【ghlyimproveitscapability．Itisusedinthispaperthatanumericalmodelbasedonthefiniteelementmethod(FEM)Itcontainstworenforcedembankmentswhicharereinfoecedbyplane—reinfoecementmaterial(geogrid)andthree—dimensionalreinforcementmaterial(geocell)．Thispaperdoesafullcomputationandanalysisonthedifferementbetweenthesetwokindsreinforcedembankmentswhichincluding：verticaldisplacements，horizontaldisplacements，additionalstressesandstraininthefoundation．porewaterpressures．stressesinreinforcements，andsoon-Itcaneducethattheembankment’sperformancewhichreinforcedbygeocellisbetterthanthatreinforcedbygeogridInaddition，howtomakegeocellreinforcementsworkingmoreeffectivelyisanalyzed·Thefatorsare：thedepthofthesoftgrounds，themoduleofthegeocelllayer,thewidthsofthegeocell，strengthofthesoftfoundationandsoon-DatecollectedfrommodeltestindoorandfieldexperimentsconfirmtheconclusionofthetheoreticalanalysisKeywords：geocell，geogrid，geosynthetics，embankments，finitelement，softgrounds，consolidation，modeltest，plane·reinforcementthree—dimensionalreinforcement精品参考文献资料 优秀毕业论文东南大学学位论文独创·性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中1i包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：叠整幽!日期：型．；东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究一：译L聊繇簿日期：型7精品参考文献资料 优秀毕业论文第一章绪论第一章绪论1．1前言随着我国交通事业的飞速发展，高速公路不可避免的要穿越软土地区。软十是指处于软塑或流塑状态的粘性土，其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有流变性、触变性等特性。修筑在软土地基上的路堤要充分考虑到稳定和沉降这两个方面的因素。当受路堤荷载作用时，软土地基极其容易产生较大变形，这主要是由以下两种原因引起的：一是由土的同结引起的变形；二是由软土受剪而引起的侧向变形。过量沉降会引起道路纵曲线不平顺，使过往行乍舒适性大大降低。当沉降量较大时极易发生不均匀沉降。而地基的不均匀沉降影响到路面结构的正常使用，对过往行车安全造成较大的影响。对于软土地基的处理是否适当，是关系到T程质量、经济性、]_期等冈素。必须采取必要的措施来保证地基的稳定，控制其工后沉降在容许的范闱之内。软弱地基的处理方法有很多种。“，有砂垫层法、开挖换填法、挤密法、排水吲结法、加筋法等。可以从不同的角度来减少软土地基的工后沉降，包括了凋整软弱地基上部荷载、增加地基的刚度和强度等。总的来说在于改善变形条件、包括土的土性的改善以及采用复台地基处理软弱地基。而使用土_[合成材料加筋提高软土地基的承载力是解决这一问题新思路和新方法。土工合成材料加筋提高地基承载力这一新技术已经在国内外得到了普遍的认可和广泛的应用。早在公元前2500年古罗马人就开始使用经过编织的芦苇在软基中筑路；我国古代劳动人民在汉武帝的时候就开始利用草枝混杂在土中修筑长城。随着十工台成材料的出现，使得该项技术得到了重新的发展。在古代的加筋工程中使用的加筋材料基本上都是利用天然纤维，并且完全依靠经验来指导工作，而现代的“加筋理论”起始于一h世纪60年代的法国工程师11Vidal开创的“加筋土”技术，他分析出了加筋作用的机理，并且为土的“加筋”提供r一道的分析计算方法。这个为以后的加筋技术发展开创了广泛的应用前景。现在，土T合成材料～般主要作用于以下的三个方面：支挡结构、陡坡、软弱地基加筋。其加筋机理是：利用加筋筋材的高抗拉强度、低延伸率特性以及加筋土结构中士、筋之间的摩阻力，减小或者控制土体竖向和侧向位移，从而达到改善加筋土的受力情况，提高加筋土体的整体强度和刚度，增加了土体的稳定性和耐久性。末加筋情况加筋情况图11加筋路堤所受外力示意醴(加筋拉力侧向约束作用)土工合成材料处理软十地基，在实际应用中主要是通过在路堤的底部铺设抗拉强度较高、延伸率较低、刚度较大的土工合成材料(如土1布、士工格栅、土工网格以及十工格室等)与砂石等形成加筋层。在加筋过程中，加筋筋利主要处丁受拉状态，在产生拉力的同时精品参考文献资料 优秀毕业论文第一章绪论对ii体产生～个类似侧向约束的压力作用，使复合地基具有的较高强度的抗剪强度和变形模量(见图1．1)。通过对软土地基的侧向约束作用，改善r软基上部的位移场和应力场，使应力分布更加均匀，从而提高地基的承载能力和稳定性，减小工后沉降和不均匀沉降。图1．2十工格栅示意图在利j_fj十J：合成材料加筋路堤的实践中，最先使用的是各类平面加筋材料。由刚开始采用的十工布、土工膜等低强度材料发展到现存普遍采用高强度、低延伸率的土工格栅(见嘲1．2)新罐加筋材料。一般加筋所采用的平面加筋材料，都是看成具有较高抗拉强度的膜而对丁竖向应力及剪应力的扩散却儿乎没有起到任何的作用，因此在加筋地基的J一程应用中易产生较大的沉降变形。而在20世纪80年代中出现的一种新型立体加图1．3土工格室示意图筋材料一士T格室(见图13)有能力很好的解决这一问题。土T合成材料的应用无疑为道路工程中处理软基提供了一种方便可行、经济台理的方案。目前t1一布、十工格栅、土_[带等平面加筋材料已得到厂‘泛的关注和应用，而土工格室这一新型的立体加筋材料还处于初始的研究、试用阶段。本文对土工格室这一新型立体加筋材料与平面加筋材料(土T格栅)这两类加筋路堤采用有限元以及极限平衡分析方法进行对比分析，从而探讨十工格室这一个新型的立体加筋材料在高速公路软土地基中加筋韵性状以及探讨其加筋机理。1．2国内外研究现状1．2．1平面加筋研究上世纪60年代初，法国J二程师Hvidalj开创了“加筋土”技术，分析了加筋机理，提出：在土体中加筋，以筋材做为抗拉构件，在土筋受力变形过程中，由于筋材与土体的变形模量不同，它们之间有相互锗动的趋势或发生了相互错动，在它们的接触面上相互产生摩擦作用，摩擦阻力}●}—————————一—●■Do限制了土体的侧向变形，增加了十体的整体抗剪囤1．4加筋地基有关参数强度。但是，对应丁不同的土工合成材料加筋材2精品参考文献资料 优秀毕业论文第一章绪论刘应r的加l刮方法和加筋机理并不相同，因此其强度理论也不相同。为了阐述方便有必要首先定义几个莺要参数见图1．4：，，／(1)承载力比BCR=，，／，Po(2)第一层加筋层的深度比u／d，(3)多层加筋层的垂直层间距比z／d，(4)基础的沉降比s／d，(5)加筋范围比D。／d。其中p，p。分别未加筋和无加筋结构对应于相同情况下承载力。Guido，etal“(1987年)采用了TensarSSl，SS2和SS3三种型号的土T格栅加筋材料，研究得出结论是：随着加筋深度比u／d的增加，多层拥筋十体的承载力比(BCR)p降，而且，承载力比(BCR)随着层间距比z／d的加大而减小，只是在不同型号的土T格栅，承载力比(BCR)的减小趋势有所差异。在保持一定的深度比u／d和层间距比z／d的情况P，多层加筋土体承载力比最优加筋层数为三层。蔡E和李广‘信“11(1992年)在改装的三轴仪进行了一系列的碎石桩和加筋碎石桩复合地基的室内模型荷载试验．试验中土工格栅以铁纱窗代替，加载过程中采用等应变控制，通过对比试验结构的分析，提出了：(1)第一层加筋层的最优加筋深度是加载板直径与桩径差值的一半；(2)多层加筋砂桩的最优加筋层间距为桩径的一般：(3)随着加筋层数的增加，在层数小丁4的时候，复合地基的承载力有了明显提高；大于4后，层数对承载力的影响很小；当层数等于4的时候，极限承载力提高了46％。FemelYetimoglu等““(1994年)等建立了一个70×70×100cm的大型士工格栅加筋砂模型，采用了127×1015mm的矩形荷载板做为基础，通过大量的模型试验与有限元分析，得到r一下的结论：(1)单层加筋砂的最优加筋深度比．／d为0．3，多层加筋砂的试验结果与Singh，H．h的结论一致最优深度之比为0．25左右，但是在O．3以内，加筋土体的承载力比(BcR)变化不大i(2)多层加筋土体存在一个最优层间距比z／d，大约为0．2；(3)试验与有限元分析的结果表明，加筋层数是影响加筋土土体的承载力比(BCR)的一个晟为重要的因素，加筋层的深度比在0．3以内，承载力比(BCR)随着加篾层的层数增大而增大，但如果加筋层的层数超过4层，模型试验测得的承载力间随着层数的增加而逐步减少；(4)加筋长度的增加会使得承载力比(DCR)稍微增加：(5)增大筋材的刚度能提高加筋十体的承载力比(BCR)，但是，当刚度大于100kN／m，继续增加加筋土刚度对于承载力的提升意义不大。1，2．2立体加筋研究状况土r格室是一种由高分子聚合物经过强力焊接而成的三维网状结构，伸缩自如，存运输的时候可以折叠起来，使用的时候张开，并且在格室单元中填充砂、石子、土等填判，构成一神蜂窝状结构。它可以形成一种稳定的结构，在软弱地基以及土质松软的(如沙漠)等条件下的T程中使用，它能很有效的提高地基的承载力，减少不均匀沉降。目前对于士工格室的研究只处于试验研究状态，且主要在以下的儿个方面：(1)斗I]：格室材料本身的特性对于加筋效果的影响；(2)格室的宽度及高度对于加筋效果的影响；(3)土工格室中填料的力学性能对于加筋作用的影响。由于土工格室作为一种新兴加筋材料，其开发应用的时间较短，所以现在还没有制订出一个测试、设计以及施1二中的标准和规范。印度的马德拉斯技术学校(IndiaInstj"tare。fTechnoJogy,～#adras)±木系德岩石丁精品参考文献资料 优秀毕业论文第一章绪论程分部的K．Rajagopa]、K．RKrishnaswarmy等人在室内做了土工格室加筋砂垫层试样的三轴试验，得出加筋厉土样的C值有了明是的提高(提高的程度与格室的材制强度有关)，而女值没有明显的变化，这个与Bathurst作的格室加筋砂的三轴试验结论相符台。Garidel和Shimizu等在1990年先后对土工格室进行试验研究，得出r土工格室加筋最优宽商比为a／b为0．5～0．66，这时对加筋土承载力提高大约为2～3倍。Etao．sekine等日本学者的试验研究表明：(1)士工格室加筋路基能显著降低十层的动力加速度和变形：(2)在Fill-层较为软弱、承载力较低的情况下，加筋的作用效果比较明显。铁道部科学研究院。(1997)年针对上工格室垫层这一复合材刳做n式验研究。在试验中着重考查出了土工格室在受力条件下与其填料间的相互作用以及士工格室垫层复合材料在受力条件F应力一应变关系，得出了一下的结论：<1)土T格室复台材料在竖向加载过程中鹿力庶变关系表现出了明显的般线性关系；(2)在计算过释中土上格室复合材料可以近似的被当作弹性材料来考虑．其变形模量E人约在lO～25Mpa之间；(3)土工格室复合材料在受压状态r产生的竖向变形主要来源于下面的三种变形：土工格室内填料的塑性变形、土T格室内填料的弹性变形、土工格室材料自身环向变形导致整个复合材料的竖向变形；(4)土_L格室复台材料初期模量Eo较低的原网是其中填料夯实不够；(5)选择级配良好的粗颗粒填料有助于提高土工格室复合材料的整体变形模量E{l；(6)十工格室壁的环向应力随着荷载压力的增加近似的呈线性趋势增长；(7)在十工格室复合材料上覆盖～定的初压之后，其应力应变关系早单一的线弹性关系；(8)随着加卸载循环次数的增加，士工格室复合材料整体累积塑性变形的增长速率逐渐降低，荷载～变形曲线也越来越接近一个稳定的状态。从以上国内外研究可以看出，对应于士工格室这一新型加筋材料，目前研究得出的结论基本趋于一致，对于士工格室这种新兴加筋材料的研究仅停留在试验研究的角度上，且采用土T．格室加筋地基结构主要是应用与铁路基床上，少有应用于公路乃至高速公路软弱地基加同。由于在铁路基床设计中考虑的因素为在过往列车最大动力作用下，具有足够的稳定性，不能出现危害轨道正常工作的基床变形，即为能满足在动荷载作用下无永久变形“。而在道路工程中，地基所承受的主要荷载为整个路堤结构，为长时间静载。其处理软基的目的在于要确保施工中的安全可靠和竣工屙的不破坏，考虑路面平整度要求而对地基工后沉降量的限制；同时还要密切注意附近地基的隆起或沉降、涌水或地下水位下降等现象。前人进行的试验研究的过程中主要是集中针对土工格窒的深宽比，埋置深度以及其中填料种类不同等园素对加筋效果的影响。同时一般在高速公路软土地基中软土地基地区的开挖有较大困难，日前根据实际的具体情况为简易开挖将加筋筋材(主要是第一层)直接置于路堤底部。因此在高速公路采用土T格室加筋地基与在铁路基床中应用过程中存在一定的差别。无论是在设计计算还是从目前工程实际运用上都要对土工格室加筋在高速公路处置软土地基这一崭新的课题进行研究，从而为实际工程服务。1．2，3加筋路堤机理研究对于加筋路堤机理的研究，近两年米引起各国学者的广泛关注，许多国内外学者都对这以问题进行了深入的研究和探讨。由于加筋材料的特殊性以及它们与十体之间相互作用机理的复杂性。深入研究加筋机理对于更深入-『解土工合成材料在加筋堤中的作用。改进加筋堤的简化设计方法，指导实际工程具有很大的意义。(1)筋材拉力的发挥对地基承载力的影响加筋筋材应力的发挥机制的研究能有利于揭示加筋体中地基土、填料之间相互作用机理，体现了十工合成材料加筋的作用。精品参考文献资料 优秀毕业论文————笙=茔堑丝①降低荷载水平，提高地基承载力软土地基上主要荷载是路堤十的自重，其次是d1路堤填土的水平应力引起的向外的外推力。而南这外推力作用在地基表面产生的外推剪力降低了地基承载力。图1．5为由于外推剪力的o存庄而对地基承载力的影响。若地基粘土不排水——_j三邑三±三蚌二；。。—。—匡蔓士盏=E二i。剪切强度为s：，，则承载力系数(Ⅳ，=o兀)均匀的地基强度s。。／d“在外推剪力的影响I"JL乎减小了一半左右。而采用加筋材料的主要作用就是承担这个外推剪力““1。闪此，在加筋路堤中采用一层或几层土工合成材料加筋体来承担水平荷载，能显著提高地基承载力。②增强地基约柬力，提高地基承载力由丁十体不能直接承受拉应力，因此在未加筋路堤中就不能约束地基表面土体从路堤传来蛏向荷载而产生的侧向变形。约束地基表面土体的侧向变形，能提高地基土的承载力。在以下两种情况下，基底粗糙(即为地基表面水平位移受到的作用”。基雇咀糙i基底光沿{b】基础尺巾詈图16地基强度随深度增加对地基承载力影响(DaVjs眭乩kkel-Jgr：}．ffoulshy&hoth【g豁)图1．6中为当地基十不排水强度随深度线性增加(瓯=S。。十p．z)时候，两种不同情况地基承载力变化情况。从图中可以看出，在地基土的强度随着深度增加而增加时，在基底有侧向限制的情况下地基十能承受更大的竖向荷载。应当指出的为，只有当加筋的土1_=合成材料必须首先全部承担了作用于地基的外推剪力，才能列地基表面的土体有侧向限制作用。当加筋筋材的拉力不能全部抵消外推剪力时候，剩下的部分就以外推剪力的方式作用于地基土体的表面。(2)加筋路堤有限元数值模拟有限单元法是近代计算中用于分析问题的重要手段之一。它最大优点在于计算过程中可以计及七性变化，施T进程以及复杂的边界条件等，而且能够给出在施工期间以及运行期I瓦的应力、应变演变的全过程。一般可将其分为两大类：～类是利用目前有限元的计算结果对f：T．合成材料加筋杌理进行探讨；另一类利用有限元计算结果与常规结果进行某种联系，由精品参考文献资料 优秀毕业论文第一审绪论此来找出供J=程使用的合理计算方法。这样可以提高计算精度，全面合理的考虑到1一_r合成材剌的作用。目前在加筋路堤有限元数值模拟中对丁‘加筋筋材、填料以及筋材与七体之间界面接触的处埋￡有许多不同的处理方法。如对丁二加筋筋材、填料的处理主要归纳起来有以下三种主要思路：①将筋材和士分开来考虑，七与筋材之间设立接触面单元”””：②把加筋十看作一个整体，作为复合利料”34；③等效附加应力的概念，把筋材的作用等效成附加应力作用在土骨架上，加筋I_}二整体当成素士来计算”“。而在加筋筋材与十体之间接触面的处理上大致部归丁Goodman单元一类的接触模型来考虑。但要把把有限单元法应_}{}3到加筋路堤机理研究中，还耍考虑到许多方方面面的因素，这其中保留选用合理的模拟加筋的作用，合适的本构模型等。对土rI二合成材料加吲机理方面的研究存有限单元法f：仍旧可以做更深入的研究。尽管前人已经做了许多的尝试，但目前的分析方法仍旧难以真确评价土工合成材料的加固效果，分析的结果与在实际工程仍旧有较大的出入。因此如何将理论与实际联系在～起是目前的关键。(3)加筋路堤平衡稳定分析方法加筋路堤破坏模式多样，xCDn筋路堤的破坏形式主要分为5类”1：(1)滑动破坏；(2)筋材断裂破坏；(3)地基土塑性破坏；(4)薄层挤出破坏；(5)水平滑移破坏，具体图例见劁1．7。每种破坏的形式以及发生的原因在《土工合成材料应用手册》中有详细的分析，对应于这些不同的破坏模式有不同的稳定分析方法。广睦主王莩虱乞≥丕磊≥f、E巨喜霎鳖。≤罐当、眩i■∑、毪-。陟丝圈1．7加筋路堤破坏类型不意图(a)滑动破坏；(b)筋捌断裂破坏；(e)地基土塑性破坏：(d)薄层土挤出；(e)水平滑移口前常用的稳定分析方法为基于极限平衡原理的圆弧滑动分析方法，加筋筋材在稳定分析中仅起到提供一个拉力以及由这个拉力产生的力矩作用。对于加筋力的方向，分析方法由两种，即为“瑞典法”和“荷兰法”。“瑞典法”假设加筋筋材始终保持起始的铺设方向；“荷3i法”假设加筋筋材在滑移面处形成一个与圆弧相适应的变形，使筋材拉力方I自与滑弧相切。但采用上述两种分析方法缺点在于只是考虑了加筋筋材本身拉力产生的抗滑力矩，没有考虑剑由_丁__筋材与地基土之间的摩阻力存在，使得地基中应力场发生较明显的变化，从而在滑动而上十体本身的抗滑能力提高，由此带来安全系数的增大。计算结果表明，分析得出采用加6精品参考文献资料 优秀毕业论文第一章绪论筋筋材后效果仅为1％左右”“，这说明其基本假定以及机理分析上许多不合理和不完善的方面。此外在地基内孔隙水压力的影响因素也是增加路堤结构稳定性的重要来源，但考虑这种陶素目前还比较困难。1．3本文思路和工作1．3．1本文思路从前面的叙述可以看出将土工合成材料应用于地基加固，无论是早期的无纺土工织物，还是斤来的土工编织和土T格栅，包括现在处于试用阶段的七上格室，都取得了良好效果。同时各国学者在理论以及试验研究方面做了许多的努力工作，取得了许多有意义的成果。但从目前的国内外研究现状米看，对于土工格室这种新兴加筋材料的研究仅停留在试验研究的角度上，同时人部分应用在铁路基床中，与本文研究在高速公路中应用具有较人的著别。故对高速公路软土地基土工格室加筋这一崭新问题进行研究，从而为实际丁程服务。研究一般加筋路堤分析方法有多种，在本文中采用有限单元法和极限平衡法这两种方法对土工格室加筋路堤加筋性能进行研究。主要通过与十上格栅加筋结构进行对比分析，以及室内足尺寸模型试验、现场试验段主要物理量的观测，从而研究土工格室加筋路堤的加筋性能，探讨土工格室这种新型加筋材料在高速公路软土地基中加筋的加筋机理。1．3．2本文主要研究工作本文拟在以下几个方面进行探索和研究：(1)利用数值方法，选用合适的物理数学模型来全面模拟土工格室、土工格栅加筋路堤，对这两种加筋路堤进行对比分析，探讨土工格室加筋路堤加筋机理。(2)分析提高土工格室加筋路堤加筋效果的途径。(3)通过室内足尺寸模型试验和现场沉降观测所得到结果与理论计算进行对比分析。(4)提』U工程实用的计算方法。精品参考文献资料 优秀毕业论文第一章土丁格室的材料特性第二章土工格室的材料特性土：r合成材料的种类繁多，早期曾将其分成土T织物(Geotextile)和土1膜(Geomenbrane)两类，分别代表透水和不透水合成材料。随后，在j：程中透水和不透水材料联合应用不断增多，以及其它类型的土工合成材料大量涌现，这两大类的分法难以豆含和概括。因此，国际十工织物协会提出了土T织物以及土丁织物相关产品的分类体系。最近这几年把所有的七工用的合成材料通称为十工合成材料(Geosynthetics)。在《公路±]一合成材料应HJ技术规范(JTJ／T019—98)》中将土工合成材料分成四大类”“，即为土T织物；土1_膜：t一工复合材料和土1二特种材料，具体分类见下图。，+机织(含编织)．织造。。针织r砩掣i璧复苏l(无纺)l热柚珀I。化学桔结土工膜{：工合成村树i，复台土工膜土T复台材料<复合上工织物【1复台防排水材料：排水带：1排水管、防水排水材料等‘卜工格栅、土1=带、{=工格室、土_[网【土T特种材料√【士工膜袋、土T嘲垫、士工织物膨润土垫(GCL)聚苯乙烯板块(EPS)等图2．1士工合成材料的分类“”从上图可知，十上=格室属于土工特种材料。2．1土j二合成材料基本知识介绍畸1合成是将简单的物质(元素或化合物)制成较复杂的物质方法。用台成的方法制成的材利称为合成材料。这主要包括合成纤维、台成橡胶、合成树脂和塑料等高分子物质。这些都是制备十_[合成材料的素材。一般常用作制备十上合成材料基础材料或素材有：聚乙烯(Polyethylene或Polytbene，缩写：PE)、聚丙烯(Poluoropylene，缩写：PP)、聚酯(Polyester，缩写：PET)、聚酰胺(Polyamide，缩写PA)聚乙烯醇(Polyvinylalcohol，缩写：PVA)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride，缩写：PVC)、聚丙稀腈(Polyacrylonitrile，缩写：PAN)，聚烯烃(PolyoIefin)、聚四氟乙烯(P01yLetrafluoroethylene，缩写：PTPE)、聚氨基甲酸酯(Polyurethane，缩写PUR)、腈(Nitrile)橡胶(Nitri】erubber)、氟醇橡胶(Chlorophdrinrubber)、氯丁橡胶(Neprene)、丁基橡胶(Butylrubber)、聚苯乙烯(Polystyrene，缩写：PS)。这些高聚合物一般为无定形物，也有晶体共存，但很少全部为晶体。有的在’一定范围那呈现高弹性。在常温或高温r具有一定的塑性或弹性，可被拉成纤维，制成薄膜，或模塑成型。由8精品参考文献资料 优秀毕业论文第二章土T格室的材料特性于生产十[：台成材料的原料种类繁多，加之L工合成材料成型的方法有很大的茸异，应此形成的产品不仅在外观上同时在力学性能上也有较大的差别。2．2土工合成材料的作用啼十上=合成材料的功能是多方面的，一般米说主要概括为以下的六种主要基本功能。(1)过滤作用把士工织物放置与土体表面或者相邻的土层之间，可以有效的阻止土颗粒通过从而防I}．LIt丁．十颗粒的过量流失而造成土体的破坏。同时允许图中的水或者气体穿过织物自由排出，以免由J1孔隙水压力的升高而造成土体的失稳等不利的因素。(2)排水作用有的上丁合成材料可以在土体中形成排水通道，把土中的水分汇集起来，沿着材料的平而排出体外。较厚的无纺织物和某些塑料排水管道或具有多孔隙的复合型土工合成材料都可以起到排水的作用。(3)隔离作用有些土T合成材料能够把两种不同粒径的土、砂、石料，或把土、砂、石料与地基或者其它建筑物隔离开来，以免相互混杂，失去各种材料和结构的完整性，发生土粒流失现象。(4)加筋作用土工合成利料埋置在土体中，可以扩散十体应力，增加土体模最，传递拉应力，限制士体侧向位移；还增加士体与其它材料之间的摩阻力，提高土体以及有关结构物的稳定性。土工织物、iI格栅以及一些特种合成材料如土j二格室，均具有加筋功能。(5)防渗作用土]一膜和复合型土工合成材料，可以防iE液体的渗漏、气体的挥发，保护环境或结构物的安全。(6)防护作Hj2．3土工格室的材料特性十工格室(Oeocell)是80年代在国际上出现的一种新型土T合成材料，它首先是由美国军部工程师团研制出利用其周围侧限压力加固砂基的技术。这是一种由高分子聚合物宽条带经强力焊接而成的三维网状结构，它伸缩自如，运输时可缩普起米，使用时张开，并在格室中充填砂、碎石或泥土等材料，构成具有强大侧向限制和火刚度的结构。它以高密度聚烯为基质材料，加入特殊添加剂，具有优良的耐老化性能，可选用不图2．2十T格窜示意图同的基材配方，使用温度范围在一40～80。C之间。同时土T格室的耐热老化性能很强，经热氧老化试验后，，在70。C状态下，拉伸屈服强度下降至70％，使用寿命可达49年。因此不论在我国的北方还是在南方，大部分地区都适合于应用土工格室。它可以用米作垫层，提高软弱地基承载力；也可铺设在坡面，构成坡面防护结构；还可用来建造支挡结构等。目前广泛用于浅层地基处理、坡面防冲和城市大型管道支撑等_J_程中。9精品参考文献资料 优秀毕业论文第二章土工格室的材料特性英国在1992年修建的Daytford公路，有一段是类似1：胶体的软土地基。为了保证路基的稳定性，他们采用了上工格室对软基进行了加固，取得了令人满意的效累。路基稳定性观测表明，十：[格室垫层充分起到了加固的作用，避免r路基坡脚处隆起的形成，路基沉降过程曲线图也非常平稳、均匀。最终，路基的最大沉降值为80cm．丽理论沉降值为135cm，减少_r41％。2．3，1结构特性土I一格室与以往土工合成材料最大的不同在于其为三维立体结构，它一般是由高密度聚乙烯((HDPE)宽条带利用超声波焊接而成，在大致每隔一定的距离有一个焊点。国内几家主要生产土工格室产品规格见表21。表2l国内主要生产厂家t工格室规格11i东泰峰塑料土工材料上海巨程土1=布北京燕化化工股份江封省仪征市振成生产厂商柯限公司有限公司卡『限公司无纺制品有限公司格毫高h(mm)8U100150200507j10015020025050100j50200鲫751。。150200焊接问距a(mm)330400500600700800900340400680200300400450500片村厚度(mm)08～15100±005l25±8120．8～l5材质HDPEHDPEHOPEHDPE成品艟升而襁(072～244)X(06～9J)247×6】4D×5061×24w×L(时)(096’2鲥)x(】．2～183)酬色黑黑黑2．3．2强度特征十上合成材料为柔性材料，大部分是通过其抗拉强度来承受荷载以发挥工程作用。土T格室也不例外。土工格室本身片材抗拉强度较高，但由于其成型方式所致(由超声波焊接而成)，焊点处对应于十一L格窒其它部分为薄弱环节。冈此将土工格室强度特征分为片材抗拉强度、焊点处强度特性两个主要部分。(1)片材抗拉强度日前测定抗拉强度基本上足沿用纺织品条带拉伸试验方法，即把试件砥端用夹具夹住，以～定的速率加载进行拉伸试验直至试件达到图23片材拉伸试验示意图破坏。测得试样本身断裂强度以及变形，并绘制处应力～应变曲线。j。具体流程见图23。显然这样测出的无侧限条件下的强度，并不能完全反映出土工合成材料理于土中的现场工程特性。由丁土与材料相互作用卜分复杂，模拟现场r程条件和应力应变特性的试验方法尚未得到解决，因此目前仍旧沿用上诉方法。试验机具有选择等速拉伸功能，能测读出拉伸过程中拉力和伸长量或直接记录拉力—伸K芙系曲线的拉力机。同时要求试样的最大断裂力在满足量程的(10～90)％范隔内。由于旧：格室片材强度较高，室内试验仪难以把片材做到断裂，因此试验中规定当片材达到应刀屈服阶段即随着变形的增加应力反而减小的时候作为片材破坏’隋况。其试验过程图为图23。O精品参考文献资料 优秀毕业论文第二章土工格室的材料特悱l“于测量拉伸速率不同，对结果有一定的影啊，搬拉伸速率越大则测得的强度越高。考虑到土L格窒具体实际T程中所处位置以及所起作用，对于在实际试验操作中的具体情况，分别取不同的拉伸速率。各试样在不同延伸率的拉伸应力可由拉力机直接读出或从记录曲线上量取然后用F式进行计算。P=—L(2．1)B×t式z|1P——拉伸应力(Mpa)P．——拉伸力(KN)B一一试样宽度(m)T——试样厚度(m)备试样的延伸率是由试样伸民量占初始长度的百分数表示。伸长量可以直接测量或由记录曲线上直接量取。，：兰[生5，2T(2．2)皑’纠式c}l￡．——延伸率(％)L。——试件初始长度(mm)L。——对应于0；同拉伸应力下试样的长度(mm)由卡一般在进行抗拉强度试验时采用等速拉伸，应此延伸率也可以用下式进行汁算旷詈cn”“n2。，rh式中v——拉伸速率(mm／mJn)20t——拉伸时问(min)一在测试中得到的最大抗拉力Pt。，此时&15三所得到的拉伸应力P即为抗拉强度，所对应最《辫10的延伸率为伸艮率。捏对于不同高度格室，其片材延伸率与荷5载应力之间关系见图2．4o从图中可以看出，由于小同高度格室其所采用片材原材利均o为同一原料一聚乙烯，因此在拉伸试验中所得到的力学性质均相近，都很好的体现了两图2．4不同高度格室片村拉伸曲线圈个阶段：在加载初期当荷载较小即延伸率低于33％时，延伸率与荷载呈线性关系，此时片利可以看呈为线弹性材料；随着荷载应力进步的增加，即当延伸率>5％时，荷载应力片材延伸率的变化呈明显的非线性，变形随着应力的增加而急剧增加。图2，4中展示了当片材延伸率较小时，格室片材看成线弹性，其弹性模量E由F式得出E：上(2．4)占口式巾E——片材弹性模量(MPa)精品参考文献资料 优秀毕业论文第章i：A-．格室的材判特性本次试验采用窄条试件，条带试验宽为50mm，长为100mm，宽长比为B／L=1／2，拉仲速率为10mm／min。其拉伸试验力学性能见表22表22不同高度格室片材力学性能娄型GeolOGeo—15GeO20Geo2jGeo一30格室H材奉身高度(mm)100150200250300抗拉强度(MPa)19．819．620．823206延伸长率(％)383．84．04．742初始弹性模量(MPa)463．646054727472．4463．5(2)焊点处强度特征桔室H材图25格室焊缝处受力示意图土r格室加筋作用是利用其片材具有一定的高度，与填充其中的填料共同工作，相互作用，同时土J二格室对填料提供了一个较大的侧向约束作崩。侧壁对其中间的填料产生了向上的摩擦支承力，改变了其中填料的应力场和位移场，形成了一个具有较大抗乐强度与抗剪强度的复合体。在荷载作用下，土工格室侧向变形对格室内部填料的横向变形起到r约束作用，表现为侧向阻力，相当于增加了横向主应力。可以预见在格室单元焊缝处的强度特征将成为整个加筋结构中的控制条件，因此有必耍对焊缝处强度进行分析和测试。土T格室在加筋层中受力，其焊缝处分别处于剪切和撕裂两种受力状态(见图2．5)，分别对这两种情况进行对比图2．6格室片材焊缝处拉伸示意图分析。①剪切强度剪切强度是衡量格室片材焊缝处抗剪切能力大小，从其试验加力方式看类似与张拉试验。拉力试验机选择同于条带拉伸试验，力的作用方向垂直于试件的宽度方向。与条带拉伸试验的试样制备相似，也分为宽条与窄条两种，宽条试样宽200mm，K100mm，宽长比B／L=2；窄条试样宽50mm，长100mm，宽长比B／L=1／2。如图2．6所示，为一格室焊缝处单元，由于其A、c单元以及B、D单元分别为一整体。因此沿B、c拉伸使得焊缝处受剪即为沿着I--II方向拉伸。最大抗剪力可以由拉力机l直接读出，然后由式25进行2精品参考文献资料 优秀毕业论文第二章士_T格室的材料特性计算。Dts2羞‘2·5)式中：T。f一焊缝处抗剪强度(kN／m)P广测读时最大抗剪力(N或kN)B——试样宽度(m)③撕裂强度撕裂强度为衡量格室片材焊缝处抗撕裂能力大小，其试件制备以及加载方式与剪切强度试验类似，均取定宽度的试验条。与剪切试验不同的为拉力沿C、D面即为沿着图2．6中的II一儿l方向拉伸，使得焊缝处抵抗撕裂能力。最人撕裂力可以由拉力机直接读出，然后按式2．6进行计算。耻鲁(26)式中：T。——焊缝处撕裂强度(kN／m)P。——一测读时最火撕裂力(N或kN)B——试样宽度(m)试验中，对本试验片材取用窄条试什，条带试验宽为50mm，长为100nun，宽长比为f{／L=l／2，拉伸速率为10nun／min。其拉伸试验力学性能见表2．3。由此可以看出，格室片材焊缝处剪切强度与片材本身强度相差无几，但其撕裂强度确远远小于其片材强度。Geo—lO、Geo一15、Geo一20、Geo一25、Geo一30焊缝处剪切强度分别占到片材强度的95．1％、86．2％、91．4％、94．5％、1056％；而撕裂强度仪占片材强度为39．2％、41．6％、40．1％、39．6％、45．2％，仅为原有片材的2／5左右。因此焊缝处撕裂强度为控制土工格室能否发挥其性能的主要控制指标，府当保证其撕裂强度在满足范围之内。表2．3格室片材焊缝处强度特征表类型Geo—10Geo156eo一20Geo25Geo一30格室片材本身高度(mm)100150200250300撕裂强度(kN／m)7848．238．439．2l9．41翦切强度(kN／m)19．02170619．2I21．9621．98片材强度(kN／m)20．O19821023．2208精品参考文献资料 优秀毕业论文第二章十．的奉构模犁；RdJi【筋体系订算模型第三章土的本构模型和加筋体系计算模型仃限元方法适合处理非线性、非均质和复杂边界问题，它的最大优点是除，在计算中能计及士性变化、施I：进程和复杂的边界条件之外，还可以给出在加筋路堤整个结构中路堤、地基以及加筋筋材从施工兴建、至竣_L以及运行期间的麻力与变形全过程。将其应用到加筋路堤中，可以对路堤应力应变的规律有更深入的了解。在采用有限单元法从理论上研究加筋踏堤实际运用过程中，要对路堤填士、地基以及加筋材料选用合适的本构模型，H名．项计算参数选』{|合理，则分析的结果可以更深入的模拟这个结构中各个部分的应力应变状态，有较高的可信度。同时采用有限元的方法研究采用不同加筋材料的加筋路堤，对平面和立体加筋材料选川合适的物理力学模型来模拟，然后将计算的结果与未加筋路堤结构进行对比分析，从而司以探索不同加筋材料加筋路堤的工作状态和加筋性状，探求加筋机理。对于修建在软士地基上的加筋路堤是由路堤填土、地基软十、加筋筋材以及筋材与土之间必耍接触面单元等构成，如图3。1所示，在进行有限元计算中要分别考虑。加筋筋材倒3】软土地基卜加筋路堤对一般加筋结构进行有限元分析通常有三种考虑方法，即为：(I)将筋材和十分开来考虑。土的计算模型可以根据实际情况选用非线性或者弹塑性模型，筋材可以用杆单元或实体单元进行模拟。这种方法比较适合用于平面型加筋材料，关键在丁如佃模拟-I-_}LI筋材之间的相互作用。一般在该接触面上引进接触面单元。(2)加筋十看作1个整体，作为复合材料。把筋材和士宏观上作为一种复台材料，筋材与j．体之间的相互作用作为一种内力而不对其进行具体的分析。这种方法计算工作量较小，但此法的关键在于如何建立这种复合材料的本构关系以及屈服准则。在最初的加筋±有限元分析中犬多采用此法，并取得了一定底成功的实例。(3)介于上述方法，有人提出了所谓等效附加麻力的概念。即把筋材的作用等效成附加廊力作用在土骨架上，从而可以把加筋十当成素』一来计算。在有限元计算中只出现十体单元，模拟筋材本身的单元并不出现，这种方法思路比较清晰，参数推求简单，可利用现有本身的十体模型，不要针对加筋士结构引进新的本构模型。但此法在实际运用中参数的确定需要一定的三轴试验米确定，在模型的选取以及参数的确定上比较麻烦，因此此法在实际应用和理论研究的方而还要进一步的探索和研究。3_1_}二的本构模型3．1．1土体变形特征“”旧土体的变形特征表现比较复杂，与其它材料有较大的区别，它随着固结历史的发展有很4精品参考文献资料 优秀毕业论文第三章土的率构模型和加筋体系计算模型大的区别。根据应力历史，地基土可以分成三种不同状态：正常固结土、超阎结土和欠同结十：根据t体在压缩过群中义可以分成正常固结状态和超固结状态。处于不同状态的上体的应力应变曲线足不同的。当士体受到轴向受压时，初始阶段应力一应变关系为直线，材料才处于弹性阶段：当应力达到一定临界值的时候，应力一应变关系明显转化为曲线，此时土体同时存在弹性变形和塑性变形。一般情况F土体的初始弹性阶段很短，对于正常固结粘十以及松砂几乎没有直线阶段，从加找一开始就处于非线性。这种1F线性变化的产生就是由于除了弹’1_生变形之外还出现了不可恢复的塑性变形。土体在各种应力状态下均有塑性变形，变形包括弹性和塑性两部分。非线性和非弹性是土体变形的突出特点。上体受力之后会有明显的塑性体积变形。在加载过程中土体的体积不断收缩，主应力差)(J．一O-，)随变形的增大而不断增大，这种麻力一应变关系曲线为硬化型曲线；如果土体在加载过程中，十体的体积虽初收缩，随后产生膨胀，主应力差(∞一盯3)随变形的增大而不断增大，直至峰值，过了峰值主麻力筹(仃．一吒)急剧下降，曲线的坡度变为负值，直至丰应力差达到一个极值，这类应力一应变关系曲线为软化型曲线。一种土体应力一应变}}}1线是硬化型还是软化型曲线不是一成不变的，在一定条件下(如土体同结程度。试验同压等)可以相互转化。由于在地基中十-体一般是水平成层分布，水平利竖直方向结构存在较火的著异，使得七体在许多情况下表现、勾各项异性。应力一应变曲线也并不例外，此种称为原生各项异性，此外由于各项应力状态的不同引起新的各项异性。如重塑土，本来不存在土体结构上的差异，只要各项应力不等，在应力一应变关系L就表现为各项异性，这种情况更为普通。土体的应力应变关系还与其它一些因素有关，如应力路径、强度的发挥以及十体所处的状态组成、温度、加载速率以及排水条件等。{．1．2土体本构模型””。o随着人们对土的变形特征认识的深入，根据多年的T程实践和理论分析认识到采用线弹性模型不适合用来分析土体的应力一应变关系。在最近二十几年时间里．随着电子计算机的功能迅速发展，在_1．程实践的推动作用下，十的本构理论得到了长足的进展。目前主要有弹性非线性模型和弹塑性模犁。弹塑性模型是假定全部变形为弹性，用改变弹性常数的方法来反映非线性。弹塑性模型把总的变形分成弹性模型和塑性变形两个部分，用虎克定律来计算弹性变形部分，应用塑性理论来解塑性变形部分。把弹性理论与塑性理论结合起来建立的本构关系模型。弹性非线性模型为根据厂义虎克定律不考虑到非线性，在模型中弹性常数变形模量E和泊松比v不在是常量，而是随着应力状态的改变而改变的变量。在此种模型中，Duncan--Chang模型(Duncan&Chang。1970)双曲线模型是国内外应用比较多的模型之一。采用此种模型在实际工程实践中取得了较好的效果。在本文有限元计算中，土体本构模型选择采用Duncan--Chang模型。(1)Duncan--Chang模型根据广义虎克定律在弹性非线性模型中建立剐度矩阵[D】，在该矩阵中弹性常数E、v不精品参考文献资料 优秀毕业论文第三章土的本构模型和加筋体系计算模型为常量，而是与廊力应变有关的变量。当土体处于某一应力状态{盯}，如施加较小应力增量{A0-)，则在该应力条件F弹性常数形成新的矩阵【D]，来计算新的应变增量{△s)。此时可以写成式31{△玎}=fD黔占}(31)_i二体常规三轴试验是在保持0"3不变条件下改变加载偏应力(仃．一0-3)，只在一个方同上施加应力增量，冈此可以根据常规三轴试验确定增量虎克定律中的弹性常数。￡：塑§二型(3，2)act0占，"=一—』(3．3)a毛这为Duncan--Chang模型的出发点。①切线弹性模量通过(q一吧)一F。曲线发现，可以用双l曲线来拟和这些曲线，见图32。由于在增量渐近线虎克定律中所采用的弹性模量实际上是常规㈣。)三二轴试验(口I一0-3)一s。曲线的切线斜率(切线弹性模量)，故Duncan和Chang建议使用r～1归‘引则双曲线来拟和在二轴试验中得到的土体应力应变曲线(0-】一0"3)墨(34)图32(。．一。，)一。。关系曲线∑。～坚f}一墨(玎，一玛)r式中：互——曲线(q一盯，)一s。的初始切线斜率，为初始切线模量R，——试样达到破坏时偏应力(0-1一盯v，与(盯l一盯3)。的比值根据试验表明巨随cr3变化，弗得出如下关系式3．5巨：印。(旦)”(35)p。式中：儿——大气压力破坏时偏应力(矿l一％)，与0"3有关，可以推出6精品参考文献资料 优秀毕业论文第三章土的本构模型和力¨筋体系计算模型(0．1--叻2塑警㈣e)巨21卜R，里1印文刮sinqoM书”cs·，∞7)通过式3．4、3．5、3。6可以不难推导出驴卜，一2ccos(o+20．3②切线泊松比Kulhawy和Duncan认为常规三轴试验测得的s。和一占，之问也可以用双曲线来拟和，见图L3．3。与切线弹性模量相似，建议使用下列双曲l／D线米拟和在三轴试验中得到的土体轴向麻变s。5n“影／‘磊‘j侧向应变5．以及与v。之间关系。沙厶。意c。s，_图3．3吒和一占，关系图式中：V，——s。一一占，曲线初始切线斜率，初始切线泊松比D——为￡。渐进值的倒数xCJK-Y3／OOMPa)，格室加筋层模量的增加对丁减小地基位移影响不明显；当格室加筋层模量较小时(E100MPa)时，就起到较好的加筋效果；继续提高土工格室层的模量对加筋的意义并不大。精品参考文献资料 优秀毕业论文第四幸加筋路堤有限元计算结果分析目4．32T1时刻1i同加筋层模鼍堤趾垂线下图433他时刻不同加筋层模量筹点水平位移沿深度变化图路表晤向位移图4．4．4地基强度的影响加筋怍用改变_，地基中的应力场和位移场，因此地基强度参数对加筋o效果吐王有着很明显的作用。像E节分o析类似，通过改变地基参数表征不同o地基结构咀看加筋效果。分另4取地基强度K为30、40和50。得出计算结果见r图。从l刘4．34、4．35、4．36中可以^_)瞢日一崩著出：畸由丁地基强度的改变，对于C,C自Do筋结构的位移场有很大的改变，即使c：地基强度变化很小也能会带来较大的地基位移改变。比较朱加筋结构，当t图4‘34地基强度参数对地基T1时刻=Tl(路堤施上完成时)地基强度参竖向位移影响关系图数K分别为30、40、50B't，采用Gc结构加筋与未加筋结构相比最大竖向位移分别减小了41．5％、39．9％和38．7％；相应的最大水平位移减小了28．2％、29．1％和30．O％。对应于最终沉降量(t=T2时)，当地基强度参数KK分别为30、40、50B'j，采用士工格室加筋路堤与未加筋相比分别减小了24．5％、22，6％利21．1％，变化趋势不人。这说明了采用土工格室加筋结构加筋软弱地基，加筋效果对于地基强度变化不敏感。地基强度越弱，加筋结构对地基水平位移的抑制效果缓慢减小，而对竖向位移的抑制逐渐变强。精品参考文献资料 优秀毕业论文——翌型要地堑堕塑壹堕垂生璺竺墨坌塑o．t1蕊≮謦‘驴罐替搿，o剧435地基强度参数对地基r2时刻图4．36地基强度参数对地基Tl时刻竖向位移影响关系圈水甲位移影响关系图距路堤十轴线距《(m)2468””“””4．4．5GC结构土：工=格室高度对加．o筋效果的影响圳土T格室加筋层的高度对于加筋斧”效果也有很大的影响，以在浅层软土地赢基lGC加筋结构为例，通过采用不同萋。高度土工格室加筋层来看GC结构加筋～效果的影响。分别选取土丁格室加筋层高度为10cm、20cm和30cm。得出地袭各点咚向应力曲线见图4．37。eo从圈中可以看出由于土丁格室加筋层高度的变化对于整个地基的应力图437不同土工格窒高度对地基表面场有较大的变化。随着土工格室加筋层竖fq应力影响关系网高度的增加，其扩散由路堤传来的竖向应力的能来逐渐增强。在路堤施工完成时(t=T1)，格室加筋层高度为10cm、20cm。30cm路堤中轴线地基表面竖向应力分别为65，5kPa、63，6kPa和62．4kPa，与未加筋结构相比分别减小74．9％、7．7％和94％。这表明土工格室加筋层高度增加对竖向应力的扩散作用逐渐增强。但由于十上格室加筋层是由土．：_r=格室片材本身及与填充其中的填料共同作用。考虑到征实际旖工过程中随着土工格室片村高度增加，填料密实程度逐渐增大。因此在实际操作中对单个士工格室加筋层高度有一定的限制，此在后续章节中将着重讨论。4．5本章小结通过以}：分析可以看出：(1)对于浅层软土地基，采用GC结构加筋的效果很明显，对地基中竖向位移、水平位移的发展有着强有力的限制作用。经过计算表明采用Gc结构加筋能减小30％左右的最终水平位移和25％左右的最终竖向位移。对于深厚软土地基，Gc结构加筋效果相比浅层软1j表现的并不明显。它列地基中最终水平位移和竖向位移没有太大的影响，加筋的作用仅体现在在距离地表约7～8m深度范闱内的。42精品参考文献资料 优秀毕业论文第叫章加筋路堤有限几计算结果分析(2)在浅层软土地基中，Gc结构最大水平位移何置大约在路基深度的i／2，而GG结构与未加筋结构相类似，最大水平位移位置大约距堤趾Fl／S地基深度处；在深厚软土地基中，GC结构与其它两种结构相比最大承平位移位置仍往下2～3m。Gc结构能够更有效的限制地基的侧向位移，使其向深层发展，从而使得路堤的整体性得到显著增强，路堤的破坏形式史趋于整体承载力破坏模式。(3)无论在浅层软土地基还是深厚软土地基，Gc结构中筋村的加筋拉，J明显大于GG结构中加筋拉力。这表明采用土T格室加筋层对地基土体水平方向限制作用有了明显的提高，其加筋效果明显优子采用十上格栅加翁效果。(4)由丁加筋体对其F地基软土层提供了较强的水平约束作用，使得两种加筋路堤地基中剪虑力和剪应变的分布情况与未加筋结构有明显差别。在Gc结构中地基剪应力和剪应变峰值得到了更好的消散，减小的幅度远远大于GG结构。同时在Ge结构中起加筋作用的为具有一定高度的土T格室加筋层，对由路堤出来的竖向应力有很好的扩散作Hj，使得地基表面竖向应力分布匀化。(5)土T格室加筋层铺设的宽度对地基水平位移的影响较人。建议在实际施工过程中加筋层铺设宽度在距堤趾3m之后截止且对堤趾部分进行加强处理。这能很有效减小地基最犬水平位移，增强地基的整体结构稳定性，减小地基侧向挤出破坏可能性。43精品参考文献资料 优秀毕业论文第五章土工格室加筋路堤稳定性分析第五章土工格室加筋路堤稳定性分析加筋路堤的稳定性是加筋结构设计和计算中一个很重要的内容，从前面章钳中得出的有限单元法L二全面深入分析了加筋路堤的席力应变特性。但在有限单元法实际计算中所采用的参数的取值比较复杂，目前将有限单元法应用实际的设计和计算中仍有较大的难度。因此目前一般的实际操作中采用一些基于极限平衡法基础上的常规分析方法。本章主要讨论在不同地基条件(主要是不同厚度软土层条件)对采用土T格室加筋路堤稳定性分析，从而探讨加筋路堤加筋机理。5．1深厚软土地基上的加筋堤处于深厚软十层上的路堤，破坏形式主要是圆弧滑动破坏，路堤填十、加筋材料以及地基都有可能产生破坏，且整个滑动面滑动受到加筋筋材的影响。此时假设地基软土层具有绝对的厚度，能形成劂弧滑裂面。5．1．1瑞典法和荷兰法”加筋堤坝的圆弧滑动分析方法很多，目前仍旧没有找到准确方便的计算方法，现在一般大部分采用的为瑞典法和荷兰法。这两种方法均认为土T织物加筋后土上织物承受了拉力产生_：厂一个抗滑力矩的作用。这两种方法中唯一不同为：荷兰法假设计算模型在滑移处加筋土j一织物发生与滑弧相适应的扭曲，加筋筋材的拉应力与圆弧方向相切：而在瑞典法模型假设加筋筋利的拉应力总是保持在原有的铺设方向。艮一／。。J。。。，+————图5l瑞典法计算示意图在瑞典法计算模型中假定了加筋筋材总是保持原来的铺设方向，因此对于加筋拉力1、产生了两个稳定力矩，为T×a和Txb。故瑞典法算抗滑安全系数R按下式进行计算。F：一M，+AMz2：三!鱼±±垒!!!堡!兰堡!墨±!生±!!堕竺!(5．1)M．∑Q．sma．·R式中：F；——有加筋时的抗滑安全系数M，——不计加筋时的抗滑力矩，kN·m／m精品参考文献资料 优秀毕业论文第五章士T格室加筋路堤稳定性分析△M，——加筋作用产生的抗滑力矩，kN·m／m‰～一一滑动力矩，Ⅻ·m／m：T——加筋筋材拉力kN／mQ卑～土条十重和滑弧长度c，门舰——卜体的粘聚力和内摩擦角R——滑弧、}径a、b力臂图5．2荷兰法示意图荷兰法计算模型计算抗滑安全系数F。可按照下式进行计算丝!±咝一兰鱼±±堡竺!堡塑丝!±!(5．2)M?、∑Qsin口，式中各项符号含义同前。5．1．2土jr：格室加筋路堤圆弧滑动分析土【．格室加筋路堤结构中，与采用阻往平面加筋筋材的荷兰法、瑞典法不同的是：平面加筋筋材主要是加筋筋材面与填料之间的摩擦作用，而且圆弧滑裂面通过加筋筋材单元：而在士T：格室加筋结构中加筋材料与土接触面的摩擦实际上为格室中填料——压实的碎石填料之间的摩擦，由于在这结构受力变形过程中，填料相互的嵌挤作用提供了足够的摩阻力和抗拔力，足可以防Ir产生拔出破坏。且土工格室加筋层具有一定的高度，抗拉强度远远大于～般的平面加筋材料。同时十j_=格室与其中的填料形成的加筋层具有相当大的抗弯刚度，并H．单独一个格室单元在受到剪切作用时，受力能向周边两侧的格室单元传递。根据在32．3节中分析表面，经过土工格室加筋后由于土工格室的侧限约束作用，使得该加筋层的粘聚力c有了明显提高，极大的改善了受力状态，增强了稳定性性和承载能力。对于砂填料，土[格室加筋使得整个结构的粘聚力c有了本质的提高，在一般路堤荷载下，土工格室加筋层(填料碎石)的强度足够防J}：发生加筋筋材的拉断破坏。故在随后进行的圆弧滑动分析中，假定-t．_[=格室加筋层作为不可破坏层，即为圆弧滑裂面不能通过该层。45精品参考文献资料 优秀毕业论文一兰至主主三鳖塞塑堑堕堡登塞丝坌堑／／、＼＼／|t§童ⅡI筋层口f，J，]．圳；二川_11l。i嚏’’～一一一。，，～，图53土工格室加筋路堤同弧滑动示意翻幽5．3为土工格室加筋路堤圆弧滑动计算示意图。由于圆弧面不通过加筋层，采用瑞_|ll}法和荷兰法均得到相同的结果。在土工格室加筋路堤中抗滑安全系数F。按下式进行汁算：M?+K姒i圣!鱼±±璺!!!堡!竺堡!(5．3)MD∑Qsin口，式中各项符号同前从式53表明上看由加筋作用产生的抗滑力矩△MT为o，但由于土—f格室加筋层的存在使得滑动圆弧不能通过格室加筋层，而是圆弧越过整个地基宽度使得滑弧半径得到人人增加，圆弧在地基中滑动的弧线长度，得到极大的提高，这与采用士工格栅等平面加筋筋材仅仅提供一个拉拔力来提高地基稳定性有了本质的提高。5．1．3计算示例堤、、／，十T格室—————一地图5．4算例简幽本节中假设一深厚软土地基上加筋堤，对采用十工格室加筋路堤稳定性着重进行讨论，并且与平面加鲢进行对比分析，评价加筋效果。[算例1]一路堤，高度H，路堤顶宽为B=26．Om，H=4Om，边坡坡度为I：1．5，路堤填十强度参数为。l、妇‘，路堤填十容重y=17．8ENlm3；路堤下地基土强度参数为。2、妒2，地基土容重y=17．6kN／m3。土T格室加筋层与土工格栅加筋层均为铺设在地基底部。土：】：格栅铺一层，其设计抗拉强度为T=40kN／m。容许稳定安全系数为F。，验算所拟定的路堤的稳定安全系数。定义s一(F。一t--F；*m*)／Rmm∞为加筋路堤安全提高系数。它反映了精品参考文献资料 优秀毕业论文第五章十丁格室加筋路堤稳定性分析不同加筋结构刘结构稳定性提高的程度。表51稳定安全系数计算表土层参数稳定安全系数士工格室土工格栅加筋C1plC2妒2小加筋加筋T一40kN／m(kPa)(。)(kPa)(。)系数S(％)系数S(％)15010．01005．00．9751．547587l_0406．720010．01005．01．02】1．547587L0795．7250lO01005．010631．54758．7l_llj4．91501001505．0l258L9135211．3446．820010O15O5．O13101．91352113865825010．01505．01．3561．91352l1．42249150lO020O5．01．53l2．27943．21．64272200lOO20．05．0l_5912．27943．2】6866．02501002005．016402．27943．2172552在实际_]二程中路堤一般采用粘性土来填筑，地基也大部分为粘性土，故通过改变路堤和地基中牯聚力c的方法来计算不同加筋结构对整个结构稳定安全系数的影响从计算结果可以明显看}{{：在深厚软土地基上采用十工格室加筋路堤稳定性得到极大的提高，与采用土T格栅加筋路堤相比，安全系数百分比提高不在一数量级。与采用士工格栅类似，土工格室加筋路堤随着地基土层强度参数C的减小s逐渐变大，反映出此种结构也能很好的适应较软土地基。采用十工格室加筋路堤极大的提高了深厚软士地基上路堤的稳定性，但前提条件为保证士]。格室加筋层不发生破坏，这点至关重要。5．2浅层软土地基上加筋堤采用土工格室加筋路堤，路堤荷载使得堤底土体向地基两侧发生转移的趋势，随着荷载增加除了在路堤底部产生较大的竖向位移之外，同时在路堤边坡坡角处地基土隆起。由于在浅层软土地基中，地基软十层较浅，土T格室加筋路堤结构形成滑裂面的可能性大为减小。从前面42．3节中对土T格室加筋浅层软土地基位移矢量图可以看出，在糇个地基中位移发展模式更倾向于地基土体的侧向挤出破坏。由于土工格室加筋层视为不可破坏层，路堤以及地基的破裂而不可能穿透该加筋层，因此还要验证路堤填土沿着整个土工格室加筋层顶面滑移，故有必要对以下的几种情况进行讨论。此时地基软士主要参数为不排水快剪强度s一。5，2．1直接沿着格室加筋层_}|部滑移在路堤加筋后，由于十工格宝加筋片材与周边土体力学性质有很火的区别，故路堤有可能拈着加筋层表面滑移。此时若加筋筋材与路堤填土之间的摩阻力不能抵抗路堤填十的侧l≮压力，路堤部分就会发生整体沿着abc滑移。具体情况见下图：47精品参考文献资料 优秀毕业论文第五章上工格室加筋路堤稳定性分析滑裂面II坚硬r寓层图5．5沿着加筋项面滑动示意吲幽甲，1．S、LC为伺天K腰如图际其性动土压力只。咆。譬式中：Rm——为滑动面上的主动十压力；K“——主动土压力系数，其中K“=tan2(45。一了{Od)，其中以路基填土的内摩擦角；Y——路基土容重；填土和加筋的界面摩阻力强度系数厂为a“tan0’a，这与边坡上路堤填土与土T格室加筋层界面摩阻力分布以及填土的自重w(w=(1Ls+Lc)，H)有关。抗滑安全系数R按照下式进行计算：F：旦(54)其中FB为滑锲底面底抗滑力，R—w×f=a出tan(p'e×(=1厶+厶?)声i勾1士?乐妇P吲?=xzxHjxK刊5．2．2侧向挤出破坏路堤的竖向荷载作用下增加了地基土的竖向应力，同时也增加了地基水平应力。在地基软土层厚h较小情况下，地基软土在侧向土压力的作用下很有可能产生侧向的挤山破坏。此时整个加筋结构稳定性可采用以F的方法进行检验。精品参考文献资料 优秀毕业论文第五章土工格室加筋路堤稳定件分析，q堤双，，．±I熊二<『Cf，地基软土艺——一弓r月JIR日T口B1．Ls。I图5．6加筋结构地基侧向挤出破坏示意图如图56所示，此时地基软十侧向挤出的安全系数Fs为乃：垦蔓±芏(65)只式-扎r7、f8分别为地基土体顶面bc和底面ad的抗滑力，=＆．Ls．S_，rB=Ls·SⅢR和P。分别为ab面上主动士压力和cd面上被动土压力只=(∥一2S。。)自，B=2S．dh其中，g为加筋系数。当路堤荷载较小时土1：格室加筋体全部承受了外推剪力，地基表面此时水平推力为0。则口=0；当路堤高度增加到一定程度时，地基土体与加筋体之间出现摩阻力此时口>0：随着路堤荷载进一步增加，be边界上的摩阻力也不断增大，当达到最大摩阻力Ls·S“时．此时口=l，且土体abcd达到极限平衡状态。5．3本章小结通过以上分析可以得出以下一些结论：(1)士1二格室加筋层的存在使得滑动圆弧不能通过格室加筋层，而是圆弧越过整个地基宽度使得滑孤半径得到大大增加。因此即使发生滑动，圆弧在地基中滑动的弧线长度f得到极大的提高，这与采用十j_=格栅等平面加筋筋材仅仅提供一个拉拔力来提高地基稳定性有了本质的提高。(2)用土T：格室加筋路堤，路堤底部荷载向地基两侧发生转移的趋势，随着荷载增加路堤底产生较人的竖向位移之外，同时在路堤边坡坡角处地基土隆起。由于在浅层软土地基中，地基土层较浅，士工格室加筋路堤形成滑裂面的可能性大为减小。在这种情况F最可能发生的破坏趋势为直接沿着格室加筋层上部滑移平u地基十体的侧向挤出破坏。49精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土-I=格室加筋路堤试验研究第六章土工格室加筋路堤试验研究为r研究在软土地基十D晤室加筋路堤的作用，尔南大学交通学院道桥试验室内进行大型室内模型试验以及和马芜高速指挥部联台进行了士T格室加筋路堤处理软t地基试验段。通过对室内模型试验以及现场试验段的一些基本物理量的检测，与十__』二格栅加筋块的对比分析，从而探求十【格室这种新兴加筋材料加筋的作用机理。6．1室内加筋路堤模型试验6．1_1试验概况(1)试验方案本试验是考察有无加筋材料和不同加筋材料、土下格室加筋片材不同高度对提高地基承载力作用的影响。根据试验场地，将7．9m×6．9m平面划分为1．5×1．5的小块共16块(见图61)。其中长边划分为4份，短边为4份，分别为A1、A2、A3、A4、B1、B2、83、M、c1、c2、c3、c4、Dl、D2、D3、D4。考虑到试验中，采用不同的填料填筑，为了削弱不同填料之间的影响，在长边每块间留约10cm的空间，短边间每块相距约5cm，为方便插入木板隔离各试验块。A4A3A2A15C5tolke0【St10CC—S蛐d—10Ns-nd30IB4．。B3B2BlGCStonel5|C3C2Cl『c三GC—se20^sc30D41)3D1目十#Smi十}E镕m口口口一口口口一口口口*一*≈■4i*=■i《一∞i㈣*Ⅲ∞∞##Hw十=c*々∞±I#*Ht#¨∞**一#it女}月*f4镕●i俐＆j^^Ⅱ*w日女*￡RAⅪc6#H¨＆t十女目^Ⅸs一#sin一”“刚中尺寸单位均为cm图6．1加筋路堤室内模型试验布置图精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土工格室加筋路堤试验研究通过方案论证本试验分成5组，具体睛况见图6．3，以r是分组情况①第一组：软十顶面-fl30cm厚的砂垫层，AI：②第：组：软土项面有30cm厚的碎石垫层，CI：③第三绢：软土层上铺设土』二格窒，格室内填料为砂。格室高度从lOcm剑30cm(每级相差5cm格定单元为l#、2#、3a-、4#、5#，同时在3#格[鼍暑l，·睦：臼共5组A2、B2、c2、D2、D3)，格窒型号分别应变爿室上贴应变片埋置情况见图62，所贴格室位图62格室应变JL的贴设置为以后加载位置；④第四组：软二L层上铺设十J二格室，格室内填料为碎石。格室高度从lOcm到30cm(型号为i#、2#、3#、4#、5#，其中每级高度相差5cm共5组A3、B3、c3、Dl、D4)，与第三组类似，也在3#格室相同位置贴上应变片：⑤第五组：软土层上30cm厚的碎石垫层中均匀铺设二层域向土工格栅，格栅为铺设在软土表层以及距离软士表层20cm处，A4、B4、C4。1，0la0s”曼—c=一一。。。；!一—=——?。：+谲_7鬲—’i一面■—毫一!型T11i—西“‘；f—ii一／!!!7i“．8i女gs《89#±i8目8；8{≈#±!＆≈≈≈』自《≈≈≈第一组第二组I50警乏望!竺二——[==：==k一一，#{Ⅲ*#g自±i—r—』；=习三二要兰，堂“8≮&自*4EⅡ}·-一一．——————一韦弓亏亍亏手丐手2丢尹!竺辛卉手气吾专吾22亍．．””*。卧≈≈≈≈#±s≈≈自≈7ij!．_窀≈≈自L≈≈≈≈第'三组第四组叠!===三三壬==1，于夕“墨!!!竺11丁下葛r—鬲—’i—矿竺§t≈≈≈≈#±第五组图6．3室内模型试验分布图(2)试验内容试验中要测量的数据有各组垫层表面的沉降量、软土表面的土压力等。削千斤顶在各个区块土层的项面分级加载，采用直径30cm承载板测量各种断面结构下垫层顶面的应力和沉降量、软士表面的土压力以及格室片材应变变化情况。分绒加载，做出相应的荷载一沉降曲线。6．i．2试验步骤(1)拟订试验方案以及包括试验模型和试验材料；(2)试验是在一个平面尺寸为7．9m×6．9m的水泥槽内进行的，槽内原有4～6m深的老精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土工格室加筋路堤试验研究粘土。为了尽可能模拟软土地基L路堤的情况，菅先向F开挖槽内的粘土约21m，然后回填从工地上运来的软土，接着向槽内注水．浸泡软土一个星期使之均匀、稳定、饱和。检测软土层的基本性质：含水量，液限，当量回弹模量，压缩模量、抗剪强度等参数。然后在软土顶面铺～层lOcm的粗砂，既可模拟路堤下的砂垫层，又可为地基处理提供警平层。用石灰线将试验场地分割成事先确定好的16份，为下一步丁作做好准蔷。(3)按照计划的测点分布方式埋设压力盒，压力盒放置在砂垫层中。(4)在凌置好的单元分别放置土工格栅、十工格室及相应的填料。在填筑过程中，采用小型平板振动仪保证填料填筑均匀、密实。为了在加载过程减少应力集中的现象，在士T格室中的填料均比土T格室高度高lOcm。(5)将压力盒与压力盒仪调试，读取初始读数。(6)用反力架和千斤顶在理置压力盒的正上方逐级加载并且记录每级荷载F垫层顶面沉降量、软土顶面士压力以及应变片读数。加载过程中采用直径为30cm承载板，进行载荷板试验。(7)由丁在本次试验中所加载的应力，格室一般不会破坏。冈此当垫层顶面总变形达到20mm时，即认为加筋地基达到破坏，此时停止加载。6．1．3试验材料(1)填料砂及碎抽试验中选用了砂砾以及碎石这两种填料作为土工格室填料，以用来来考察不同填料对土工格摩垫层加筋性能影响。其颗粒筛分得结果分别见表6．I、表62。其中填料砂砂的细度模数为2．7，为中砂。表6．1填料砂颗粒分析结果(筛分法)孔径(mm)102．51．250．6303150．16通过率(％)i0096788．58l867．14l8．5表62填判碎石颗粒分析结果(筛分法)孔径(mm)>3l531．5252016i0<2．5通过率(％)i00862662．7O4O20(2)tL格室和土T格栅试验中所采用两种土工台成材料经用Tz卜I型土工台成材料综合测定仪测试(测试中土工格栅和十_L格室的拉仲速率均为50mm／min)，其主要技术参数见表6．3和表6．4所示。表6．3土T格栅的物理力学件能类型网孔尺寸(m)纵向横向延伸率(％)阮拉强度(kN／m：延伸率(％)抗拉强度(kN／m双向tI‘格栅40×4013，42129．2l14．432446精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土工格室加筋路堤试验研究表6．4土工格室的物理力学性能高度厚度焊距抗拉强度延伸率初始弹性焊缝处强度(kN／m)类犁(illlfl)(m)(Ⅱ】In)(MI)a)(％)模量(M阳)撕裂强度剪切强度Geol1000．90840119．83846367841902Geo21501．00l39519．63．8460．58．231706Geo32000．90l39720，8404727843192lGeo一42500．99840323．047472492121．96(；eo5300O．96439920．64，2463594l2l98(3)压力盒测试本次试验中采用金坛市十木工程仪器厂生产JTY系列振弦式土压力计。其测量采用vw一1型振弦频率读数仪。测量完成后，记录传感器的频率值(或频率模数值)、温度值、仪器编号、设计编号羊u测量时间，其计算公式为：P=KAF+bAT+B(6．1)其中：P一被测土压力值(Mpa)。K仪器标定系数(Mpa／F)△F一土压力计实时测量频率模数值对应基准值的变化量(F)b--十压力计的温度修正系数(Mpa／℃)AT一土压力计的温度实时测量值相对丁__基准值的变化量(℃)B一土压力计的计算修正值(Mpa)3"t-i：频率模数，2，2。106．1．4测试结果参数准则地基承载力的确定采用相对沉降法，该方法使用方便，能避免由丁主观判断带来的误差。在以下分析中分别选用沉降比(S／b=0．02)来分别确定相应的地基承载力R。加筋地基承载比BcR是一个无量纲的量，被定义为加筋地基承载力与相应的未加箭地基承载力的比值。用以下近似的计算公式6．2来计算地基变形模量匕Eo=华西如㈨z，式中：“一为泊松比，地基十取0．33，碎石取027，砂为0．3b——为承载板的直径K。。——地基反力系数，参照铁路基床反力系数的确定标注，以沉降值为l25mm在P～s曲线上标定出6．1．5试验结果汇总精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土工格室如I筋路堤试验研究(1)软十层顶荷载应力曲线测试未经处理地基软土层顶在各级荷载作用下变形，与以后各个结构单元对比分折。从图中可以看出，当荷载较小不大于0．035k'[pa时，荷载应力值与承载扳下沉量之间近似呈直线关系；随着荷载进一步增大，总沉降与荷载应力并非线性关系．而是随着荷载应力增加沉降变形急剧增。可得出在软土地基层顶只为0．051Mpa，‰为16jMPa向，。。^卧铷一珈。掣势””∞0∞∞㈣舳∞∞呻呻呻呻E．、为345MPa。图64原地基荷载应力与变形关系图(2)第一组和第三组试验块情况第一组试验块为在软土层表面加30c,,的砂垫层(Al试验块)。此组试验为以后采用砂为填料的第三组试验块做对比分析用。第三组为在软土层上采用砂填筑不同高度的土工格室试验块为A2、B2、c2、D2、D3。格室高度从10cm到30cm，共分5级，分别采用Geo一1、Geo一2、Geo一3、Geo一4、Geo一5格室(即格室高度从lOcm逐步增大到30cm，每级为5cm)。试骗所得荷载应力与变形关系以及软土顶面土压力关系见图6．5、6．6，以及在这两组试验块中地基K。和垫层顶而变形模量E。值见表65。从图表中可以看出，采用土工格宝加筋司阻极大的提高了地基承载力，采用砂作为填料的十工格室加筋层最大可以提高地基承载力2．7倍以上。表6．5第一、三纽试验结果表试验编号A2B2C2D2D3A1承载力0．1030，14l0．11601380．1180．07P。(MPa)BCR2012．762272．702．311．37K。(MPa／m)58．46416005846404l6E。LMPa)12．513712．912513789荷载＆力(MPa)n01}20f)4¨116008u1O12014016iOoO。㈣m，O2O』E酽一≈一饕钮0o0o^b。孤‰≈㈣Ⅲ㈣o0图65第一、三组荷载应力与变形关系倒剀66第一、三组荷载应力与软士项面十压力关系圈(3)第二组和第四组、第五组试验块情况第一二组为软土层顶面只加入了30cm碎石层的试验组c1。与第一组试验组类似，此组试54精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章__}=工格室加筋路堤试验研究验是为以厉第四绷试验组做对比分析用。第四组为在软十层上采用碎石为填料，不同高度的十I一格室试验块为A3、B3、c3、Dl、D4。与上述第三组类似，格室单元的高度从lOcm逐步增大到30crn，每级为5cm。第五组为在碎石垫层中均匀加入了两层毅向土工格栅的试验绢，其中包括了rA4、B4、c4。格栅的埋设为软十顶面以及距离软土顶面20cm处。这二组试验块均是以碎柏作为填料或素碎石垫层以及在其中加筋的模型单元块。试验所得荷载应力与变形关糸以及软土顶面土压力关系见图6．7、68，及在这三组试验块中地基K。和垫层项而变形模量E。值虬嵌6．6。从图表中可以看出采用碎石作为填料的土T格室加筋层更能有效的提高地基承载力，最大能提高地基承载力3．2倍以上。表6．6第二一、凹、五组试验结果表试骑编号A3B3C3I)lD4ClB4承载力O1450155OL64015l0．16001200．147P。(glPa)BCR2843．033．2l2963142．35289K，。(MPa／m)686l74．470．264j897l2E。(MPa)14613015915．013．7126153OuOlⅢ)¨¨20。0。，?。oo‰Ⅲ】ip。帅勘m剐70000^口量一矗蛆■目瞽叫辞R((m9。000100001)图6．7第二、旧、五组荷载应力与变形关系图图68第二、四、五组荷载应力与软士顶面十压力关系图(4)土T格室加筋层在加载过程中片利应变情况第3组和第4组中加载应力与十工格室内箨点麻变关系见图6．9、6．10(其中正为受拉)。从图中可以看出，在加载过程中，当荷载小于016Mpa时，格室应变与荷载应力真是旱简单的线性关系；当荷载犬于O．16MI)a的时候，对应丁水平方向应变(c3II—H)随着所加荷载应力的增大，应变急剧增加，竖向应变随着荷载应力的增加反而有减小的趋势。此时地基软士已达到极限承载力，荷载主要是由土工格室加筋层来承担。精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章士T格室加筋路堤试验研究霉亨鼍，c0皇。詈”。器㈣鬯㈣图6．9C2试验块荷载应力与格室片材应变关系图图6lO不同填料同一位置倘载应力与片村应变关系图图6．10所表现的是不同填料，格室壁在同一位置(IIV)，荷载应力与应变之间关系。从图5．9中可以看出，同上类似在荷载应力小丁0．16Mpa的时候，应力与应变之间呈现简单的线性关系；当荷载应力火016MPa的时候，随着荷载应力的增大，其应变值有减小的趋势。图6．10可以看出c3试验块中格室单元应变值明显小于c2试验块中应变值，当荷载应力为0．16Mpa时C3(碎石填料)试验块中IIv处应变值相对于C2(砂填料)试验块减小了85．6％。从中可以看出，格室垫层填料越密实且填料本身变形模量越人、延伸率越小，由此格窜片材的变形较小所能承受的应力就越高。6．1．6试验数据进一步处理与分析(1)格室高度的不同对加筋效果的影响以采用碎石作为填料的十工格室加筋层为例，通过以上试验数据，可得到在相同填料下不同土：丁=格室高度的土]_格室垫层上承载板加载应力与变形以及软土顶面应力之间的关系。见图67、图68。从图中可以看出随着格室高度的增加，在同等荷载应力水平条什r，格室加筋垫层顶面的总变形并没有太大差别。即反应出其项面当量变形模量E0基本上处于同一水平线上。对比Geo一1土工格室Geo一2、Geo一3、Geo一4、Geo一5格室垫层的E0分别减小了一10L％、8．9％、2．7％和一6．2％。从荷载应力与软十顶面应力关系图58中可以看出，并不是随着加筋格室片材高度越高，在相同荷载应力水平上软土顶面应力越小；而是起先随着格室片材高度的增加其软土顶面应力逐渐减小；当达到一定高度的时候随着格室片材高度的继续增加，软土项面应力反而增大。当荷载应力为022Mpa的时候，Geo一3格室加筋垫层软土顶面应力为0．032MPa，相比较Geo一1、Geo一2、Geo一4和Geo一5格室分别减小了87．5％、31．3％、37．5％和87．5％。产生上述结果原因之一，可以认为由于随着格室片材的增加，土工格室加筋垫层中的填料密实程度困难程度增加。因此在受压状态下，其复合材料的变形模量与格室片材的高度并没呈现一线性增长的趋势，即为随着土T格室片材高度与整个结构层顶回弹模量并没有太人关系。同时与荷载麻力与软土顶面应力关系综合考虑可以得出Geo一3格室不但具有较好的抗形变能力，同时也具有较好的扩散上部荷载的能力，其软土顶面应力值在相同条件下为最小，因此采用与Geo3格室高度相近的格室片材具有较好工程可靠性。(2)不同填料对格室加筋效果的影响精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章十工格室加筋路堤试验研究在试验过程中，采削不同填筑材料而形成的格宝垫层具有较大差别的力’学性能。6eo一3格室为例，其不同填筑材料下荷载应力与格室垫层顶面变形、以及与软十顶面应力之间的关系见图6．11、图612。MM¨00㈨(0絮“i肾：l㈨㈣2Ⅲ2■甄≮；I¨曼_j二避：+c2I＼、}了害二■3广一一r。一■扩酽擎如一一图6116eo3不同填料荷载与变形关系图图6．L2Geo一3不同填料荷载与软十顶面土压力系图从图6．11、6．12中可以看出，格室内不同填料的加筋垫层顶面的变形值与荷载应力之间的关系趋势人致趋于一致。都是随着荷载应力增加，在载荷板的作用下呈现出一种整体剪切破坏。但以碎石做为填料的格室加筋层顶的变形值在相同荷载应力水平F比以砂为填料的格室加筋层变形值要小的多，同B'I软十顶面应力也相应减小。当荷载应力在02Mpa的时候，砂填利格室垫层顶变形值为116mm，碎石填料格室垫层顶变形值为8．8mm，变形沉降量减小了24．1％；同时软土顶面应力从0．036^1Pa减小到0．021MPa，减小了41．7％。这说明格室内填料采用级配良好的粗颗粒(以碎石为主)相对于细颗粒(粗砂为主)能更有效提高整个十，L格室加筋垫层的整体抗变形能力，从而能提高加筋路堤整体力学性能。(3)不同加筋材料对比分析在本次试验中采用了两种不同加筋材料，分别为土工格栅和土1：=格室。以在碎石作为填利结构为例，分析采用不同加筋材料后地基结构性能变化情况。①地基承载力情况矧6．13中展示，采用不同加筋材料及原地基承载力。从图中可以看出，采用十工格栅、土工格室提高地基承载力明显。采用土工格室加筋比采用土工格栅加筋地基承载力提高幅度大。0口O00^￡!R#*ⅫgOO0n№#0—16—2c一3G一46eo一5A*icridn＆#!图613不同地基结构地摹承载力精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土工格室加筋路堤试验研究②软士顶而土乐力情况表6．7不同地基结构软土顶面上压山值(碎石结构)单位(MPa)荷戴席力(MPa)Oeo—lGeo一2Geo～3Geo一4Geo一5素碎石Grid—0020002000300030000000400050．0030040．0050．0060．0060．00200050．01000070．0600090．008000800040．0090．013O．Oll0．0800120．0100．00800080．0i30017O．016O10．016O015001000130018002100200120．01900180．0120．01700200．0230023眦140．020O．021001400200．02300260．02601600210．02200170，0220．()270．0280028表6．7为不同结构在不同荷载应力情况下软土顶面土压力值。从表中可以看出，土L．格栅加筋块软土顶面十压力值与采用素碎石地基结构相当。土工格室作为一种立体加筋材料，它能形成了一种蜂窝状结构，对竖向应力起到一定的扩散作用。当荷载应力为0．16MPa时(见图6．14)，采用Geo一1、Geo一2、Geo一3、Geo一4、Geo一5格室加筋结构软土顶面士压力值分别比素碎石以及采用格栅加筋结构减小了25．O％、214％、39．3％、21．4％和3．6％。勺，___-飘荔!缓鱼鬓一强荔1：：It篓i荔《弱荔缪蕤荔最筠写“彩1II翟_。荔。鬟臻缓日刊瑟j彰荔《萋荔j蓐i荔蒙篱荔：荔纂囊誊荔图614荷载应力016MPa时不同加筋结构软土项面土压力值6．2马芜高速格室加筋路堤现场试验段6．2。1试验段简介马芜高速公路全长50km，设计行车速度120km／h。全线广泛分布软土地基，为解决由于1i均匀沉降造成的结构物沿横向和纵向开裂问题，国内首次在全线结构物下部铺设十工格窜，使用面积达到35，000m‘。由于土工格室在处理软基上应用是一种新尝试，为此东南大学交通学院和马芜高速公路建设指挥部选择马芜高速ll标K28+212段铺设试验段，试验平面图见图6．15所示。以研究十J二格室加筋结构施工特性，以便检验设计，制导施工。在这试验段中修筑两种主要加筋路堤结构，试验段共lOOm长，两种结构分别为50m。1#、2#检测坑为检测土T格栅加筋试验段；3#、4#临测坑为检测十工格室加筋试验段。精品参考文献资料 优秀毕业论文第亢章iT．格室加筋路堤试验研究4#——I3#2#——lIl#}‘[格室加就土工格栅加箭圳im*目d#L—一I3#、，日#广口蔓!!!!!!!!!!■曰#±№*”鼻9口——检直井图6．15试验段现场平面布置以及路堤横断面图第一组结构I—l断面在路堤底部铺设一层格室片材高度为20cm的十j．格室加筋层(填料为碎石)；第二组II—11断面是在路堤底部铺设双向土工格栅，该结构足用来和铺设土1二格窀加筋层加筋路堤进行对比。6．2．2土体测斜仪具体步骤(1)埋设测斜管进行地基处理之后，路堤填筑之前，将PVC测斜管(每节长4m、接头长20cm，外径70mm、内径60mm，内壁开有导槽)埋设在地面上(图6．16)。挖槽时注意位置正确，方向与线路走向垂直，槽的横断面尺寸为lmXlm。为防止测斜管被破坏，管头两端用C20混凝土浇筑检商井。图616路基竖向变形测斜管的埋设(2)观测观测测量时，将测斜仪电缆插头的一端接至士体测斜仪，将测斜仪测头放入测斜导管中，每移动0．5m读出该点仪器显示值，做相应记录，直至测斜管的另一端点，每次读数时要注意应将电缆对准标志并拉紧，以防读数不稳。(3)数据处理观测时，测孔第一次测读的值为“初测值”，以后每日的测值与“初测值”的差值称为变化值(变fafE=测值一初测值)。观测垂直位移时从导管的一端开始，将变化值代数和累加到测斜管的另一点，其计算结果即为这一点相对测斜管的一个端点的垂直位移a每次观测位移与初始观测位移之差即为本次观测的累积沉降量，每次观测位移与前次观测位移之差为本次观测沉降量，据此可绘出位移曲线、距离一沉降曲线、任意点的时间一沉降曲线。精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土工格室加筋路堤试验研究6．2．3现场施工步骤及要点(1)利料准备现场需要准备的材料丰要包括，土工格室、土工格室中填料。其中士T格室满足表的要求，填料碎石最大粒径不超过40Inm表6．8十工格室规给及参数片材厚度片材模量连接强度品名高度(mm)焊距(mm)片材种类连接方式(ilffi[)(MPa)(kN／m)聚乙烯土T格室20040012010铆接(PE)(2)现场场地平整在设计标高的基础向r开挖5cm。由于在软土地基上开挖，做好防水、排水工作。排水后即时回填砂垫层，约5cm。砂垫层表面应平整，局部高差不高于2cm。(3)土工格室的安装图617土工格室拼接、施工示意图由于在本试验段中十J二格室的规格为4．4X5Om，见图6．17。其中AB=4．4m，BD=5．Om。AB为焊距方向，沿道路横断面方向铺没。拼接时BD和Ac边采用长销钉链接：AB和cD边采H{短销钉链接。同时将Packll、Packl2和Pack21、Pack22链接在一起做一个施工尊元。如果Pack21的宽度较大，则可以沿焊缝方向将七工格室撕开。其张拉见图6．18。图6．18土T格室张拉示意图图6．19土工格室加筋层碾压示意图(4)填料及压实要求。精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土T格室加箭路堤试验研究由于实地的地F水位比较高，因此要求填料具有一定的水稳性，且最人粒径不大-】二4cm。存运送填料时，不允许施工机械直接作用在土r格室上，可用施丁机械将填料运送至场地附近，然后进行人j二摊铺。施T方便考虑，可以将土工格室上lOcm碎石上覆层和格室中填料一次性施j二，同时考虑到填料的松铺系数为1．4～l5(冠图6．19)。』k实过程中要求采用振动压路机，最人激振力要求达到30t，充分保证十．j二格室内部填料的密实、均匀。压路机首先静压．遍，整平场地；然后采用较小的激振力微振2遍i最后采用较大的激振力大振2遍，直至前后两次压实车辙不明显，压实度满足要求为IL见图6196．2．4现场试验段测试数据(1)现场地基顶面回弹模量的测试检测路基的地基承载力，在现场用直径为30cm的承载板，在原土基以及采用二卜．_L格栅和十工格室垫层处理后的的地基上进行承载力测试，其对应各个层顶面回弹模量见表5．8。从,gNf以看出，经过加筋后的地基同弹模量得到明显增加。与未经处理地基相比，格栅加筋以及格窒加筋地基(取其均值)分别提高了105．8％、125．3％。衰69现场试验各个层顶面回弹模量值测点位置未处理原地基格栅加筋垫层格室加筋垫层l格室加筋挚层2旧掸模量值(M口a)12024．730．331．7(2)测斜议观测沉降数据分析沉降观测从路堤填筑时(2002．9)开始。试验段各个检测坑路基横断面沉降随时间变化曲线酬6．20、图621、图6．22、图6．23。O_0{m。lu15t02§o25苣g一¨{O35O4J—|一20038290,45—0^I——·一2003LL14图62014坑断面沉降精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土_[格室加筋路堤试验训f宄o札㈦叫¨11Ⅵ孙。名Ⅶod孔J_坠1M也％¨。也朋图6．2l2#坑断面沉降O—clf)；Ⅷ1j一蕊i兰三三三三三三三三；荔男0；＼N：：：：：：‘T一：：一’∥／／＼—＼。．～一一一。．。／／。02静垫25崔＼＼．／＼＼一／_03Ⅶ％O4∞45藤霎翟三琴=善罩J豸J／图6223#坑断面沉降0005一D、X≮丧、一／≮≤i!詈三兰：!等乡／05q02饕圈25五＼＼／一03／．．J／{I{‘，、、040行图6．234#坑断面沉降①从图620、图621、幽6，22、图623可以看出，随着路堤荷载逐步增加，路堤底部沉降盆逐步形成，测斜议观测路堤底部的沉降得到很好的效果。如图所示，路堤底部最人竖向位移还是位移路堤中轴线附近。并且由于工地现场实际因素考虑，到200311截止路精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章土工格室加筋路堤试验研究堤填十施I：才基本完成。各图中记录的沉降数据只记录到路堤施工截It阶段，后期程将观澳还要进一步加强。图624试验段备个观测点在路堤施T期末横断面沉降f}}I线|霉—铲②图624为试验段各个观测点在路堤施工期末横断面沉降曲线。从图中可以看山各个断面沉降曲线，与有限。N元计算结果相类似，采用土工二015格室加筋更能有效的消减沉0∞降，沉降曲线较士工格栅加筋鲁25f—p4#坑更为平缓。图6．25为各个观垂—一3#坑测点路堤中轴线最大位移随035J—呻一2#坑√时间变化曲线。从图中可咀看【=兰=!!垫出，在路堤施_[完成时，l#、2#、3#、4#断面中最大竖图625试验段各个观测点横断面路堤中轴线沉陴向位移为0442m、0．432m和0．386m、0392m。取两种加筋类型最大沉降均值，土工格室加筋路堤底部最大竖向位移比采用十工格栅加筋路堤减小了11．0％，这这与在有限元计算中得出能减小200％左有存在一定的差距。与在实地工程中所碰到具体情况有很大的关系。⑧由此可以看出，采用土T格室加筋地基相比采用土工格栅加筋地基能更有效减小沉降和改善不均匀沉降的性能，具有良好的效果。6。3本章小结通过以上分析，可以得出以下。些结论：(1)在同等荷载应力水平条件下，不同高度格室以及不同加筋材料加筋垫层顶面的变形模量并没有太大差别，即采用高度较高格室片材在提高加筋地基顶变形模量意义不大。但采用土T格室加筋结构能很有效减小地基软土顶面土压力，具有趣好的扩散应力能力。(2)当格室片材高度较小时，软士顶面土压力随着格室片材高度的增加其软十顶面应力逐渐减小；当格室片材达到一定高度(20cm时候)历随着格室片材高度的继续增加，软土顶面土压力反而增大。(3)格室内填料采用级配良好的粗颗粒(级配良好的碎石)相对于细颗粒f中砂)能63精品参考文献资料 优秀毕业论文第六章}一工格室加筋路堤试验研究更有效提高整个土工格室加筋垫层的整体抗变形能力。格室垫层填料越密实H填料本身变形模量越大、延伸率越小，在同等应力水平下格室片利的变形就较小，所能提高地基承载力程度就越高。(4)现场沉降观测数据显示，采用土1二格室加筋地基相比采用土工格栅加筋地基能更有效减小整个地基沉降和改善不均匀沉降，且土T格室加筋垫层能很有效的提高地基承载力，具有莨好的效果。但土工格室加筋路堤底部最人竖向位移比采用土丁格栅加筋路堤减小，11．0％，这这与在有限元计算中得出能减小200％左右存在一定的差距。精品参考文献资料 优秀毕业论文第七章结论与建泌第七章结论与建议本文通过建立了在平面应变下土T格室、二t工格栅加筋路堤模型，利用有限元分析不同加筋利料加筋路堤中士体水平位移、十．体竖向位移、地基位移矢量、地基中的孔隙水压力、地基中剪应力f。。、最大剪应变‰。。、加筋拉力变化等方面情况；分析了影响上工格室加筋路堤的儿个丰要因素，包括了软十层厚度、十工格室加筋层铺设宽度、格室加筋层模量以及地基强度等。通过室内大型模型试验以及马芜高速十工格室、—t上格栅加筋现场试验段的沉降观测，验汪了理论计算中本构关系以及模型的选取合理有效。本文主要工作以及主要结论为：(1)通过对格室片材拉伸以及焊缝处剪切试验表明，格宝片材焊缝处剪切强度与片材本身强度相差无几，但其撕裂强度远小于其片材强度。因此焊缝处撕裂强度为控制土工格室能否发挥其性能的主要指标，应当保证撕裂强度在满足范同之内。(2)七工格室作为一种三维加筋材料，其加筋材料的竖向厚度较大，且加筋土T格宝材料与填充其中的碎石等填料基本t不可能产生相对错动与变形，同时格室内填料与周围的土体的接触是充分的，在考虑计算模型时将士工格室片材与其中填料看成一个整体．把筋材和十宏观上作为‘种复合材料，筋材与土体之间底相互作用作为一种内力而不做考虑。即为以后进行有限元计算过程中把土T格室加筋层看成一个整体来考虑。(3)通过对土工格室、格栅加筋路堤模型的有限元分析可以得山如下重要结论：(a)对于浅层软土地基，采用土工格室结构加筋的效果很明显，对地基中竖向位移、水平位移的发展有着强有力的限制作用。经过计算表明采用土工格室结构加筋能减小30％左右的最终水平位移和25％左右的最终竖向位移，与士工格栅加筋结构相比更能很有效的减小路堤最大水平位移和竖向位移，其减小路基中摄大位移大约为土丁格栅加筋结构的2倍左右。对于深厚软十地基，十工格室结构加筋与采用士工格栅加筋效果类似，与在浅层软土中所表现出的相比效果=}f=不明显。它对地基中最终水平位移和坚向位移没有太人的影响，且此时加筋的作用仅体现在在距离地表约7～8m深度的软土范围内的。(b)在浅层软土地基r千】，土工格室加筋结构最大水平位移位置大约在路基深度的1／2，而土丁格栅加筋结构与来加筋结构相类似，最大水平位移位置大约距堤趾下1／3地基深度处；在深厚软十地基中，十J二格室加筋结构与其它两种结构相比最大水平位移位置仍往r2～3m。土工格室加筋结构与采用土工格栅加筋结构相比能够更有效的限制地基的水平位移，使其地基中水平位移向深层发展，从而使得路堤的整体性得到显著增强，路堤的破坏形式更趋于整体承载力破坏模式。(c)无论在浅层软土地基还是深厚软土地基，土工格室加筋结构中筋材的加筋拉力明显大于土工格栅加筋结构中加筋拉力。这表明采用土工格室加筋层对地基土体水平方向约束作用与采用土T格栅加筋有了明显的提高，格室的加筋效果明显优于采用格栅加筋效果。(d)由于加筋体对其r地基软土层提供了较强的水平约束作用，使得两种加筋路堤地基中剪应力和剪应变的分布情况与来加筋结构有明显差别。在十上格室加筋结构中地基剪应力和剪应变峰值得到了更好的消散，减小的幅度远远大于土工格栅加筋结构。(e)在采用土工格室加筋路堤结构中，加筋层铺设的宽度对地基中水平位移场的发展精品参考文献资料 优秀毕业论文第七章结论与建议影响较人。建议在实际施工过程中加筋层铺没宽度在距堤趾3m之后截止且对路堤堤趾部分进行适当的加强处理。这能很有效减小地基最大水平位移，增强整个结构稳定性，减小地基侧向挤出破坏可能性。(f)通过计算表明在土工格室加筋结构中，加筋层并不需求一味最求过。苛的加筋层模量。当加筋层强度达到一定程度(E>100、tPa)时，就起到较好的加筋效果；继续提高该加筋层模量对加筋的意义并不大。(4)通过室内模型试验以及现场试验段沉降观测数据结果分析，可以得出如r的一些结论。(a)在同等荷载惠力水平条件下，不同高度格室以及4i同加筋材料加筋垫层顶面的变形模量并没有太大差别，即采用高强度格宝片材在提高加筋地基顶变形模量意义不大。但采用土T格室加筋结构能很有效减小地基软}项面十_压力，具有良好的扩散虑力能力。(b)当格室片利高度较小时，软土顶面土压力随着格室片材高度的增加其软十顶面应力逐渐减小；当格室片材达到一定高度(20cm时候)时随着格室片材高度的继续增加，软_L顶面应力反而增大。产生上述结果可以认为由于随着格室片材的增加，十工格室加筋垫层中的填料密实程度困难程度增加有关。(c)格室内填料采用级配良好的粗颗粒(以碎石为主)相对于细颗粒(粗砂为主)能更有效提高整个土工格室加筋垫层的整体抗变形能力。格室垫层填料越密实且填料本身变形模量越大、延伸率越小，在同等应力水平_卜格室片材的变形就较小，所能承受的应力就越高，提高地基承载力的幅度就越火。(d)现场沉降观测数据显示，采用土T格宝加筋地基相比采用土1二格栅加筋地基能更有效减小整个地基沉降和改善不均匀沉降，且土工格室加筋垫层能很有效的提高地基承载力，具有良好的效果。土工格室加筋路堤底部在路堤填土结束时最大竖向位移比采用土工格栅加筋路堤减小了11．0％左右，这这与在有限元计算中得出能减小200％左右存在～定的差距。(5)土T合成材料加筋的一个重要功能在于提高路堤的稳定性，通过极限平衡法分析在浅层及深层软土地基上加筋路堤稳定性分析，由此可以看出(a)士工格室加翁路堤分析中，由于土工格室加筋层C值较大，采用圆弧滑动法难以通过士工格室加筋层，这样使得滑弧半径得到大大增加。圆弧在地基中滑动的弧线长度得到极大的提高，整个地基的安全系数得到了较大的提高，这点与平面加笳筋材仅通过一个筋材拉力提高整个结构稳定性有本质的区别。(b)用十工格室加筋路堤，路堤底部荷载使得地基十体向两侧发生转移的趋势，随着荷载增加路堤底产生较大的竖向位移之外，同时在路堤边坡坡角处地基土隆起。由于在浅层软土地基中，地基土层较浅，土工格室加筋路堤形成滑裂面的可能性大为减小。在这种情况下最可能发生的破坏趋势为直接沿着格室加筋层上部滑移和以及地基软土的侧向挤出破坏。尚待进一步探讨研究的问题主要包括：(1)如何台理的模拟出士工格室与其中填料相互作用，在土工格室加筋层本构模型中如何考虑到筋材与其中填料之间的接触问题，提出比较合理的界面接触单元模型；(2)在研究土T合成材料时如何考虑到筋材的蠕变问题；(3)如{口J将有限元计算结果与实践有机密切的结合起来，给山相应的指标；(4)通过实体工程数据进一步观测，进一步完善其路用性能。精品参考文献资料 优秀毕业论文致谢致谢本文是在导师黄晓明教授的悉心指导之下完成的，论文的字里行间无不倾注了恩师的大量心血，导师严谨的治学作风，高深的学术造诣、灵活宽广的科研思路、丰富的工程经验以及在学术上的严格要求，使我终生受益。感谢导师在学业、生活和工作上给予了我无微不至的关怀和帮助，并为我创造了再种条什。值此论文完成之际，向导师表示诚挚的感谢和深深的敬意。我还要特别感谢朱湘老师。朱湘老师在论文工作中为我提供了大量的无私的帮助，为笔者提供了大量的文献资料，给出了许多有益的建议，时时刻刻关心着论文|_f=作的进展。感谢赵永利老师、李昶老师、高英老师在论文写作过程中给我的热情指导和关心。同时还要感谢试验室工晓老师、王建伟老师在试验过程中给予的热心帮助。还要感谢我的同室好友和师兄、师弟、师姐、师妹们的关心和帮助。他们的关心和支持使我收到了极大的鼓舞，是我努力学习和T作的动力源泉。感谢所有关心和帮助我的老师、I_J学和朋友们。在此。谨向你们表示最真挚的谢意!最后，我还要感谢勤劳朴实的父母和大姐，是他们心情的汗水铺就了我顺利求学之路，在我长达近20年的求学生涯中，无时无刻不伴随着他们的理解、关怀和支持，是这份浓浓的亲情始终支持着我奋发向上。韩明2003．12于东大群英楼67精品参考文献资料 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