基于监测数据的加筋高填路堤分层填筑变形特性分析

在高填路堤建设中,铺设土工格栅对沉降的影响一直是关注热点之一。结合云罗高速公路高填路堤建设,本文采用数值方法模拟了分层填筑路堤施工过程的沉降规律,并结合监测数据,探讨了高填路堤加筋土在沉降控制方面的基本规律。结果表明:高填路堤填土过程中,土工格栅使土体位移重新分布。水平位移和垂直位移均减小了,这在一定程度上防止了不均匀沉降,且土工格栅对水平位移的影响随着填土厚度的增加而加大。同时,在典型路堤加筋土分层填筑过程中,单向土工格栅降低水平位移幅度为8.74%,而降低沉降幅度为3.82%。在分层填筑过程中,筋材有效地控制了路堤的不均匀沉降,使路堤最大沉降值降低,且监测点的水平位移最大降幅分别为8.62%、8.38%和4.16%。     

土工格栅加筋石灰土挡墙工程特性试验研究

以河北省保（定）沧（州）高速公路模块式土工格栅加筋石灰土挡墙为工程依托,以现场原型试验为手段,系统研究了该结构工作状态下的基底竖向土压力、墙面板背部侧向土压力和土工格栅拉筋应变分布规律。试验结果表明：基底竖向土压力沿筋长近似呈梯形分布,其大小一般小于理论值,最大值发生在墙背附近,且随竣工后时间的延续有下降的趋势;实测墙背侧向土压力沿墙高呈非线性增长分布,数值小于主动土压力;实测拉筋应变沿筋长呈单峰值分布,且数值均小于0.6%。试验结果可以为类似工程的设计、研究提供参考。     

整体面板式土工格栅加筋土挡墙现场试验研究

以赣(州)龙(岩)铁路整体现浇面板土工格栅加筋土高挡墙为工程依托进行现场原型试验.通过现场埋设土压力盒、柔性位移计和水平测斜仪等测试仪器,进行包括加筋土墙体基底应力、墙背侧向土压力、拉筋变形和墙面水平变形等内容的测试.测试结果表明:加筋土挡墙基底垂直土压力沿土工格栅拉筋长度方向呈非线性分布,最大值发生在拉筋中部附近,向拉筋两端方向逐渐减少;实测墙背侧向土压力沿墙高呈非线性形式分布,其值小于主动土压力;上部墙体拉筋应变沿筋长呈单峰值分布,下部墙体拉筋应变沿筋长呈双峰值分布;上部墙体潜在破裂面形状与“0.3H法“接近,而下部墙体潜在的破裂面形状与朗肯主动土压力结果接近;施工期墙面最大水平变形位置在挡墙的下部,竣工后墙面最大水平变形发生在墙顶处等.该结论为类似工程的研究与设计提供参考.     

论返包式土工格栅的加筋土高挡墙试验

为了研究返包式土工格栅加筋土高挡墙结构的受力、变形状态,分析其作用机理,进行了包括加筋土墙体基底应力、墙背侧向土压力、拉筋拉力和墙面水平变形等内容的现场试验,研究了加筋土墙体基底垂直应力、不同层位的拉筋拉力沿筋长的分布规律,加筋土挡墙潜在的破裂面位置,墙背侧向土压力沿墙高的分布规律以及墙面水平变形规律。测试结果表明,加筋土挡墙基底垂直土压力沿土工格栅拉筋长度方向呈非线性分布,最大值发生在拉筋中部附近,向拉筋两端方向逐渐减少;实测墙背侧向土压力沿墙高呈非线性形式分布,其值小于主动土压力;上部墙体拉筋应变沿筋长呈单峰值分布,下部墙体拉筋应变沿筋长呈双峰值分布;上部墙体潜在破裂面形状与"0.3H法"接近,而下部墙体潜在的破裂面形状与朗肯主动土压力理论接近;施工期墙面最大水平变形位置在墙高的下部,竣工后墙面最大水平变形发生在墙顶处等结论。     

单级超高复合加筋土挡墙的原型观测

对一座联合应用3种加筋材料(混凝土拉筋、钢塑复合土工带拉筋以及双向上工格栅)的单级超高加筋土挡墙的拉筋拉力、填土沉降、墙面板土压力和基底压力进行了施工期间的原型观测，对拉筋拉力随填土厚度变化的规律、墙面板所受土压力、基底压力、填土沉降量变化和分布规律及其影响因素等进行了分析研究。     

土工格栅加固斜坡路堤的数值模拟

土工格栅具有强度高、延伸率低等特点,在路基适当位置铺设土工格栅可有效改善路堤应力环境,减小沉降和侧向变形。通过数值模拟方法研究了铺设土工格栅前后路堤水平位移、垂直位移的变化。计算结果表明,土工格栅对路堤的水平位移和垂直位移起到了较好的抑制作用,对水平位移的抑制作用更为明显;加筋层数对路堤变形的影响较小,多层加筋的效果和一层加筋相比并不明显。研究成果对路基工程设计具有一定的参考价值。     

土工织物对软土地基的加筋作用分析

土工布、土工格栅等土工织物广泛应用于建设工程中,论文分析了土工织物的加筋作用原理,通过工程实例,在极限填土高度、沉降、侧向位移及土压力等工程关键指标上,通过实测数据对比分析论证了土工织物的加筋作用。     

双向土工格栅处理桥头跳车的有限元分析

用ABAQUS有限元法对利用双向土工格栅加筋桥头路堤,从而控制桥头跳车的问题进行研究。分析加筋层间距、加筋层数、加筋模量以及路堤填土的力学性质对桥头路堤的沉降、水平位移、竖向应力分布的影响规律。结果表明:以合理的方案对桥头路堤作加筋处理,可以有效控制桥头路堤的沉降,并使得桥台与路堤间的沉降能平顺过渡,为控制桥头跳车创造了有利条件。     

土工格栅加筋路堤边坡变形试验研究

通过具体的模型试验对土工格栅加筋路堤边坡的变形进行了研究。研究结果表明：在边坡坡角、竖向压力相同时,土工格栅加筋边坡的沉降及侧向位移值比不加筋边坡要小得多;而且加筋层数越多或格栅的抗拉强度越高,边坡的沉降与侧移也越小,边坡破坏时的竖向压力峰值Pm ax也越大;在相同的加筋条件下,边坡的坡角越大,沉降也越大;加筋能提高土体整体性,使应力应变在边坡土体内分布更均匀。     

土工格栅加筋高路堤与超载预压排水固结非线性有限元分析

土工格栅是一种常用的路堤加筋材料,可有效地减少路堤沉降和侧向位移。超载预压排水固结是常用的地基处理方法。采用DP模型模拟土体的非线性、面—面接触单元考虑筋、土界面的非线性,并由若干个桁架单元通过在与土接触点处铰接连接来模拟土工格栅,通过有限元程序分析了加筋前后高路堤的竖向位移和侧向位移。从计算结果显示出,对于填筑高度在10~15 m左右的高路堤,加筋路堤能有效减少竖向位移20%,减少侧向位移50%,并较填筑高度为5 m左右的加筋路堤对减少路堤竖向位移与水平位移的效果显著。分析结果与实测结果基本吻合。     

Performance of a 33m high geogrid reinforced soil embankment without concrete panel

Geosynthetic reinforced soil embankment are extensively applied in the construction of high-speed railway and highway in mountainous regions but limited field monitoring is conducted on high and steep cases. Aiming to acquire better understanding, a 33-m-high single-tiered wrapped-facing geogrid reinforced soil embankment with the slope of 1 V:0.5H in China was monitored for 2 years during and after construction. Vertical earth pressure, strain of geogrids, horizontal displacement and settlement per layer were recorded and analysed. The results show that the geogrid tensile strains gradually increased during construction. And they were still developing after completion due to creep and subsequent vehicle surcharge load. The predictions of reinforcement loads by the FHWA methods were much higher than the estimated ones from measured strains. The vertical earth pressures linearly grew during construction and then stabilized fast. The horizontal displacement increases with height and the largest value achieved around the top of the slope two years after the construction is 0.14% the total height approximately. The settlement per layer is larger in the lower and middle portion of the embankment and no obvious change is observed over time. This study hopes to serve as a case reference for design and construction of similar reinforcement projects in the future.     

土工格栅控制液化土体流动变形的试验研究

液化导致的土体大变形以及侧向流动是地震引起建筑物破坏的主要原因。采用土工格栅作为主要加固材料,开展建筑物荷载作用下液化场地流动变形的振动台试验研究,考虑水平层状土工格栅、包裹状土工格栅和土工格栅+无纺布联合处理等3种加固方案对结果的影响,从超孔隙水压力发展、建筑物沉降量以及格栅应变特性等分析加固方案对液化变形的处理效果。试验表明:采用上述3种加固方案所得的相同埋深处超孔隙水压力峰值基本相等,表明土工格栅的加入基本不能改变地基的液化状态,而后期超孔隙水压力在土工格栅+无纺布联合加固方案下消散速度最快。与其它两种加固方案相比,土工格栅+无纺布联合加固方案下建筑物沉降量最小,相比未加固工况沉降量减少24%,土工格栅中间位置的应变峰值小于边缘位置的应变峰值。采用土工格栅+无纺布联合加固时,具有较大表面积的无纺布对该覆盖区域液化土体有较好的约束作用,限制了砂土颗粒的竖向移动。此外,砂土颗粒对无纺布的作用力将由土工格栅承担,这种作用力将有利于土工格栅与砂土之间的摩擦效应,进一步限制液化砂土的流动变形。     

Behaviour of geogrid reinforced soil retaining wall with concrete-rigid facing

Monitoring was carried out during construction of a cast-in-situ concrete-rigid facing geogrid reinforced soil retaining wall in the Gan (Zhou)-Long (Yan) railway main line of China. The monitoring included the vertical foundation pressure and lateral earth pressure of the reinforced soil wall facing, the tensile strain in the reinforcement and the horizontal deformation of the facing. The vertical foundation pressure of reinforced soil retaining wall is non-linear along the reinforcement length, and the maximum value is at the middle of the reinforcement length, moreover the value reduces gradually at top and bottom. The measured lateral earth pressure within the reinforced soil wall is non-linear along the height and the value is less than the active lateral earth pressure. The distribution of tensile strain in the geogrid reinforcements within the upper portion of the wall is single-peak value, but the distribution of tensile strain in the reinforcements within the lower portion of the wall has double-peak values. The potential failure plane within the upper portion of the wall is similar to “0.3H method”, whereas the potential failure plane within portion of the lower wall is closer to the active Rankine earth pressure theory. The position of the maximum lateral displacement of the wall face during construction is within portion of the lower wall, moreover the position of the maximum lateral displacement of the wall face post-construction is within the portion of the top wall. These monitoring results of the behaviour of the wall can be used as a reference for future study and design of geogrid reinforced soil retaining wall systems.     

桩承式加筋路堤土拱及格栅受力模型试验研究

介绍了桩承式加筋路堤足尺模型实验装置,该实验装置利用PVC材料水袋模拟桩间软土,从而在一定程度上能够控制桩土差异沉降。路堤填筑过程中测试了路堤内部土压力以及格栅拉力,并且重点分析了桩帽和桩间不同位置处土压力以及格栅拉力随填筑高度的变化规律。实验结果表明,路堤在填筑过程中发生了明显的土拱效应,路堤填筑完成后桩土应力比约为8.46,土拱高度约为1.125倍桩间净距;单向土工格栅能够进一步将桩间上方土压力传递到桩顶上方;随着路堤填筑高度的增加,格栅拉力增长并不大,路堤横向滑移引起的格栅拉力可以忽略不计。     

测绳法在基坑周边土体变形测量中的应用

 研制基于测绳法的土中多点沉降测量设备,用来测量土体分层竖向位移,其精度高于目前常用的测量方法,且满足单孔多点的测量要求,并成功应用于昆明银杏金川基坑支护工程现场实测。土中多点沉降测量设备结合土体水平位移观测,实现土层深部任意点矢量位移的量测。根据某基坑实测的土体位移,对其线应变、体应变场进行分析。土体单元发生竖向压缩、水平膨胀,且竖向压缩量大于水平膨胀量,宏观表现为地表沉降曲线面积大于支护结构水平位移曲线面积。     

某河道护岸工程加筋土挡墙的原型观测

通过对某河道护岸工程加筋土挡墙的筋带拉力、面板土压力、基底压力、填土分层沉降、面板水平位移以及潮位变化等进行施工期间的原型观测 ,分析并研究了筋带拉力、面板土压力和基底压力随填土厚度变化的规律 ,以及填土分层沉降、面板水平位移以及潮位变化的分布规律及其影响因素     

不同位移模式下衡重式路肩墙离心模型试验研究

以某山区公路旧路拓宽改造工程中新建的衡重式路肩挡土墙为原型,设计了墙体在平移(T)、绕墙趾转动(RB)、绕墙顶转动(RT)以及平移与绕墙趾转动复合形式(T+RB)4种位移模式的土工离心模型试验,讨论了挡墙位移模式对墙背土压力和路基填土变形的影响,分析了墙后不同深度土体进入主动状态的进程,试验表明:1位移模式对上墙土压力大小及分布形态基本无影响,但上墙浅层土体在挡墙位移与墙高比值小于0.3%~0.5%时,存在墙–土摩擦引起的土拱效应,使水平土压力系数增大;2由于衡重台的存在,对下墙距衡重台约1/3下墙高度范围的土压力有遮蔽作用,其结果是降低了土压力合力作用点位置;3位移模式对填土沉降有明显影响,在墙体位移最大值相同时,T位移模式的填土沉降明显大于RB和RT位移模式,而RT位移模式,衡重台向下偏转,促进了填土下沉,最终使其填土沉降大于相同位移面积的RB位移模式,也更容易使上墙出现第二破裂面。     

CFG桩复合地基土工格栅抗拉强度数值分析

对土工格栅在CFG桩复合地基中的工作机理进行了数值模拟,研究了在不同的桩间距、垫层模量下,格栅抗拉强度EA对路基的沉降、坡脚水平位移和桩承担荷载的影响,研究表明,格栅抗拉强度EA对桩与土沉降影响不大,通过改变格栅抗拉强度EA来影响桩土沉降差远没有通过改变垫层模量来影响桩土沉降差效果好,提高格栅抗拉强度可以减小路基坡脚水平位移。