浅谈土工格室柔性结构层力学性状的试验研究

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1、长安大学硕士学位论文土工格室柔性结构层力学性状的试验研究姓名：傅舰锋申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：谢永利;杨晓华20020601摘要土工格室是一种新型的土工合成材料，目前被广泛应用于土木工程的各个领域。本文通过室内模拟试验结合兰州312国道上的现场试验与MARC有限元软件仿真分析，对土工格室柔性结构层的法向压缩、法向剪切以及水平拉压等力学性状进行了研究，分析了各种因素对其力学性状的影响。最后，通过理论分析与试验对比，探讨了土工格室的加固机理，并推导出加士工格室后的地基沉降变形公式。关键词：土工格室柔性结构层模拟试验现场试验力学性状

2、AbstractGeocellisanewgeosynthetics．Nowithasbeenappliedineveryfieldsofengineering．Basedonindoorssimulateexperimentsandlocalexperirnemsat312nationalhighwayin1．,anzhollandanalyzingwithMARCprogram，thetextpresentsastudyonthemechanicspropertiesinuprightcompressanduprightcutandpla

3、nepullandplanepressoftheflexiblegeoceUlayer．Besides，thetextanalyseseffectofsomefactorforthemechanicsproperties．Finally,basedontheoryanalysisandexperimentresult,thetextdiSCUSSCSthereinforcetheoryanddeducestheformulaaboutthegroundworksubside、vithgeocell．Keywords：geocell，simul

4、ateexperiments，localeexperiments，mechanicsproperties，theflexiblegeoeelllayer长安大学硕士学位论文第一章绪论1．1土工合成材料概述近年来，随着我国改革开放政策的实施，科学技术与国民经济的飞速发展，我国的基础设施建设特别是高速公路建设得到了大规模发展。在高速公路的建设中，遇到的各种特殊地质和不良地质现象(如软土、膨胀土、滑坡、泥石流等)愈来愈多，高路堤和高边坡随处可见，这就为利用新材料和新技术处理以上问题提供了机会。土工合成材料作为一种新型的建筑材料以其良好的适应性(能够

5、适应各种填料)、经济性和稳定性，并能够大大减少耕地占用，减少土石方量、加快工程进度等优点而在全世界被广泛地应用于水利、公路、铁路、建筑、海港、采矿、军工等的各个领域。土工合成材料(Geosynthetics)是一种新型的工程材料，它以人工合成的聚合物，如塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，起到加强或保护土体的作用。因而土工合成材料的品种繁多，但关于土工合成材料的分类至今还没有一个统一的标准，文献【101将土工合成材料分成四大类，即土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料。具体如图1

6、-1：图卜1土工合成材料的分类．1-长安大学硕士学位论文由于土工合成材料的原材料为聚合物，因而土工合成材料的应用只有在聚合物的生产商品化以后才有可能。1868年制成最早的人造塑料赛璐珞；1910年，第一种真正用低分子通过化学反应合成的塑料一酚醛树脂才制成；1939年，美国人发现了尼龙并很快就投入工业化生产，才出现第一种大规模生产的合成纤维。随着石油化学工业的发展，人工合成物在品种和产量方面得到了蓬勃的发展，同时也推动了土工合成材料的发展。土工织物最早应用在荷兰的堵口工程上，1953年荷兰西南部遭受大风和海潮的袭击而泛滥成灾，损失惨重。在修复治

7、理的工程中包括一些大规模的堵口工程(一般为节制闸型式)，为了保护滩地，不再受水流冲刷的危害，1957年首次采用了人工编织的土工织物垫层，同时采用尼龙袋充填砂土作为压重。1958年、1968年美国和法国也先后采用土工织物用于坝工建设。我国的土工合成材料应用起步较晚，与欧美国家相比大约相差十年。我国最早使用的土工合成材料是土工膜，在60年代初期就进行了渠道防渗的生产性试验。1974年江苏省江都县嘶马长江护岸工程首次应用聚丙烯编织布、聚氯乙稀绳网和混凝土块组成整体沉排防止河床冲刷取得成功。1983年铁道部门在广茂铁路路基中第一次采用土工织物铺设在软

8、土地基上面，增加了路基的稳定性。总的来说，在土中加入土工合成材料可以起到排水作用、过滤作用、加筋作用、隔离作用、防护作用、防渗作用等。在土中加入天然材料或人工合成材