浅谈土工格栅加筋路堤边坡结构性能研究

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1、大连理工大学硕士学位论文土工格栅加筋路堤边坡结构性能研究姓名：季大雪申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨庆20040601摘要土的抗压性能较好，相对抗剪性能较差，而且基本无抗拉能力，在工程应用上受到很大的限制。采用土工格栅水平铺设加筋回填土边坡是近年来发展非常快的～项土工新技术。类似于混凝土中加钢筋一样，土工格栅能约束士体的侧向变形，增强土体的整体性。这种加筋结构具有很好的发展前景，只是由于当前对土工格栅与土相互作用机理的认识还远远不够，土工格栅加筋结构的应用还相当有限。本文首先介绍了土工格栅的工程性质和加筋机理，并在

2、查阅国内外加筋土工程实例和理论研究相关文献的基础上，将它与另一种土工合成加筋材料——土工织物进行了加筋机理等方面的比较，可以看出土工格栅在加筋领域具有很好的发展前景。然后作者从多方面着手对土工格栅加筋回填土路堤边坡的结构性能进行了研究，即土工格栅埋设于土体中的间距、加筋层数、土工格栅的抗拉强度、边坡坡角、回填土的粘聚力、内摩擦角、重度等参数对整个边坡体系加筋效果的影响。在传统的Bishop圆弧滑动法中考虑土工格栅的加筋作用，编写了计算程序。利用该程序并结合正交试验表对影响边坡稳定的各个因素的敏感性作了比较，得出各因素的敏感性从

3、大Nd,依次为：粘聚力、内摩擦角、地震作用、容重、筋层数和间距的交互作用、筋层数、筋材抗拉强度、坡比、筋层间距、地面超载和地下水位，重点讨论了加筋对边坡稳定的影响；接着针对现行规范中等间距或分区等间距的加筋设计方法，通过计算认为土工格栅铺设更为合理的间距应该是“顶疏底密”的布置方式，对加筋结构参数中的加筋层间距作了深入的分析；并采用Monte．Carlo随机模拟方法，对加筋均质回填土边坡的渐进破坏性能进行了探讨，得出了关于土工格栅加筋边坡结构的一系列有益的结论。理论分析之后，作者进行了室内静力模型试验，模拟了两种边坡坡比：l：

4、l和1：1．2：两种单向土工格栅：Tensar40RE和Tensar80RE以及三种加筋层数：零层、一层、三层，共计10种工况下边坡的变形、土工格栅的变形和滑弧开展的情况。并采用有限元软件ANSYS5．7对以上各工况进行了模拟计算，依据试验和计算所得结果，讨论了加筋体结构对路堤边坡稳定性的影响。最后，作者总结了本文关于土工格栅加筋路堤边坡的结论。展望了这一新型土工加筋技术的前景并提出了当前急需解决的一些闯题。关键词：-kI#成材料；土工格栅：加筋；路堤边坡：结构性能：模型试验AbstractAsweknown，soilcanb

5、earfairlyhighpressurebutitstensionabilityandshearstreEIgthareverylOW．Itcausesthatbackfiliedslopesalecasetodefol'nlovercapacityandfail．Laygeo面dshorizontallyinbackfilledsoilmassisanewgeo—technology．Indecades，itdevelopedveryfastalIovertheworld．Justasreinforcedconcrete．

6、geogridsCallconfinethelateraldeformationandenhancetheintegrateofsoilmass．Thisgeo．technologywillbeusedwidelyingeotechnicalengineeringinthenearfuture．Now,becausepeoplehaverattlerpoorunderstandingtotheinteractionbetweengeogridsandsoilmass．theapplicationofgeo鲥dsislimite

7、dgreatly．Firstly，theengineeringpropertiesandreinforcementmechanismofgeogridsareintroducedinthedissertation．anditiScomparedwithanothergeosyntheticsreinforcement——2eotextileonthebaseofconsultingthenationalandinternationalmaterials．Secondlgthestructuralperformanceofbac

8、kfiliedembankmentslopesreinforeedbygeogridsarestudied，namely,reinforcementcoefficientssuchasthespacing，numberofgeogridlayers，tensionabilit