路基巖溶塌陷上方多層加筋墊層加固機(jī)制及荷載分擔(dān)系數(shù)研究.pdf

1、巖溶區(qū)塌陷易對(duì)高速公路路基造成不利影響，采用多層土工格柵加筋形成加筋墊層進(jìn)行防治具有顯著優(yōu)勢(shì)，但目前設(shè)計(jì)計(jì)算理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐，極大阻礙了其發(fā)展和應(yīng)用，有必要對(duì)其展開系統(tǒng)的理論和試驗(yàn)研究。為此，本文擬基于土性試驗(yàn)、加筋體拉拔試驗(yàn)、土筋界面試驗(yàn)等手段，實(shí)測(cè)各材料的計(jì)算參數(shù)及筋土界面本構(gòu)關(guān)系；在可模擬工況塌陷的模型箱內(nèi)進(jìn)行模型試驗(yàn)，實(shí)測(cè)塌陷產(chǎn)生時(shí)各層加筋體的變形和應(yīng)變值，在此基礎(chǔ)上，分析各層土工格柵上的荷載分布模式及荷載傳遞規(guī)律；然后采

2、用三維數(shù)值計(jì)算軟件FLAC3D對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算，并對(duì)各影響因素進(jìn)行敏感性分析。綜合分析研究得到下面規(guī)律和結(jié)論，為實(shí)際工程中格柵加筋體設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　(1)數(shù)值模擬得出的規(guī)律和模型試驗(yàn)基本保持一致，驗(yàn)證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，對(duì)土工格柵加筋體的設(shè)計(jì)及施工具有一定的指導(dǎo)意義。
　　(2)數(shù)值模擬各種工況下各層格柵其變形規(guī)律和模型試驗(yàn)相同，格柵撓度曲線接近符合拋物線規(guī)律。
　　(3)同等條件下，巖溶塌陷坑寬度越寬，格柵

3、的撓度會(huì)越大。即同樣規(guī)格的土工格柵對(duì)于巖溶塌陷坑寬度差異表現(xiàn)出不同的適應(yīng)性，具體是在滿足要求的最大格柵撓度前提下，潛在巖溶塌陷坑寬度越小，格柵的拉伸強(qiáng)度需求越低。
　　(4)加筋層數(shù)達(dá)到一定值時(shí)，即本實(shí)驗(yàn)中加筋層數(shù)為四層時(shí)，單純的增加加筋層數(shù)對(duì)于原有格柵受荷性能影響不大，我們可以尋求其它改變來改善格柵的受荷性能。本次數(shù)值模擬同時(shí)也表明了四層格柵加筋是最經(jīng)濟(jì)合理的。
　　(5)塌陷坑上方格柵變形規(guī)律符合拋物線關(guān)系，且變形量由上