静载作用下土工格栅加筋防护埋地管道力学性能的实验研究

 针对土工格栅加筋防护埋地管道开展了静力载荷实验,研究管周填土相对密实度(Dr)、管道埋深(H)、筋材长度(L)和层数(n),以及首层筋材埋深(u)等对埋地管道防护性能的影响。实验结果表明：首层筋材最佳埋深为0.4B(加载板宽),筋材最佳铺设长度为4D(管道外径),筋材层数以3～4层为宜;同等条件下随着Dr持续增加,管道极限承载力增加,加载板沉降相应减少,且二者变化率明显降低,表明管周土相对松散时加筋效果愈加明显;同等条件下管道水平和竖向径向变形均随地表载荷增加而增加,且竖直径向比水平径向变形略大,通过增加筋材层数能显著提高土体刚度,能有效地分散管道上方载荷,为管道提供减载保护;管道外壁监测点环向应变值位于－1.5%～1.0%之间,顶部以压缩变形为主,其两侧45°处为压缩和拉伸变形过渡区,而水平径向以拉伸变形为主;随着Dr增加,管周环向应变减小,且应变的对称性愈加显著,表明因Dr增加引起土体自身刚度增加,能有效地限制管道移动及变形。