土工格室加筋砂土地基沉降试验研究

土工合成材料可以有效提高地基的承载力与减小地基的表面沉降差异。在静荷载作用下,采用室内模型试验方法对纯砂地基和土工格室加筋地基的地基承载力和沉降情况进行了对比分析,研究了格室埋深、格室高度及筋材层数对距离基础不同远近处地基沉降的影响。研究结果表明,在荷载较小时,土工格室加筋地基作用效果相近;在荷载较大时,土工格室加筋效果提高显著;土工格室加筋地基不仅有效控制了基础沉降,而且减小了基础附近地基的沉降差异;筋材调节地基不均匀沉降的加筋效果随筋材埋深减小、筋材层数增加、格室高度增加而有不同程度的提高。     

条形荷载下土工格室加筋砂土路堤模型试验研究

为了探讨不同土工格室加筋方式对路堤应力变形特性和不均匀沉降的控制效果,分别对纯砂路堤边坡和土工格室加筋路堤进行多组模型试验,研究了土工格室焊距、埋深、加筋层数以及压实度对路堤承载力特性和变形特性的影响,同时结合土工格室材料应变的变化规律和加筋路堤的坡面变形状态分析了土工格室加筋路堤的破坏模式。试验结果表明:格室加筋效果随着焊距、加筋深度的减小而增加,随着压实度、加筋层数的增加而增加;土工格室加筋路堤承载力是纯砂的2.5倍左右,提高了路堤的极限承载力,减小了路堤沉降,并且土工格室加筋路堤坡面侧向位移比纯砂路堤减小了75%。     

考虑填料–土工格室相互作用的加筋路堤力学响应研究

针对有砟轨道加筋路堤计算分析中难以考虑土工格室对碎石填料嵌锁及摩擦作用的现状,在大比尺直剪试验基础上建立考虑填料–格室相互作用的三维计算模型。通过室内模型试验验证该计算的可靠度和优越性,进而系统地分析有/无加筋情况下,填料强度、土工格室刚度及地基压缩性等参数对路堤力学响应的影响。结果表明:土工格室的嵌锁作用使得加筋对路堤响应的影响在其布设层发挥程度更大,该影响通过填料与格室及填料内的摩擦作用向周围传递且不断衰减;填料强度较低或地基较软时能加强土工格室对路堤响应的影响,对于填料内摩擦角为20°和地基变形模量为5 MPa的工况而言,加筋后基床侧向位移峰值分别降低60%和72%,应力峰值亦显著降低且分布区域明显扩大;土工格室弹性模量为0.2~2.5 GPa时,路堤力学响应受其影响较大。     

关于“加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较”的讨论

笔者学习了《岩土工程学报》第 2 3卷第 5期的“加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较”(作者黄广军 ,等 ;以下简称原文 )一文 ,受益非浅 ,但对原文有一些不同认识欲与原文作者探讨。原文针对秦沈客运专线利用有限元方法分析加筋材料对地基沉降的影响 ,用室内模型试验 (江辉煌试验 )验证。模型试验和有限元计算表明 :铺设一层土工格栅的地基相对无筋地基 ,最大沉降可减少 19.2 %～ 19.8% ,铺设两层土工格栅可减少 2 4.9%～ 2 7.0 % ,铺设一层土工格室可减少 2 7.0 %～2 7.5 %。试验和计算结果表明加筋垫层控制地基沉降作用显著。 笔者认…     

土工格室加筋地基承载力研究

土工格室被应用于道路、地基、边坡与渠道的保护以及重力式支挡结构,其中,加筋地基可以通过格室侧壁的限制和摩擦力改善砂、石等填料的工程性质,将土工格室层视为基础的旁侧荷载可提高地基承载力。根据土工格室加筋土体的力学机理,采用极限平衡分析法,利用三角形条块法求作用在三角形刚性楔形体两滑动剪切面上的被动土压力,并考虑了土体与土工格室侧壁相互作用对地基承载力的贡献,提出土工格室加筋软基承载力公式,并采用已有模型试验结果,验证了公式的合理性和正确性。     

南京河西砂性土地基承载力旁压试验研究

为确定南京河西地区砂性土的地基承载力,在某项目场地进行了8组不同深度的旁压试验,并通过室内土工实验获得了砂性土的物理力学参数,最后将旁压试验测得的地基承载力与按物理力学参数计算的承载力进行了对比分析。结果表明:浅层土体中旁压试验测得的地基承载力小于理论计算值,但随着土层埋深增加,旁压试验测得的地基承载力逐渐大于理论计算值,且土层埋深越大差异越大。     

加筋垫层对地基沉降控制效果的多方案比较

针对秦沈客运专线 ,结合室内模型试验 ,利用有限元法 ,对不同加筋材料、不同布筋方式的多种加筋垫层方案进行了分析和比较 ,研究加筋垫层对地基沉降的控制作用。分析结果表明 ,土工格室加筋垫层对控制软土地基沉降具有较好的作用。     

轮胎与格室加筋路堤性能及承载力研究

为研究废旧轮胎与土工格室加筋路堤边坡的性能,分别对废旧轮胎、土工格室加筋路堤边坡开展了室内模型试验,并考虑了填料两种不同相对密度的影响。试验结果表明:相对素土路堤而言,废旧轮胎和土工格室加筋路堤均能有效地提高承载力,增强其稳定性,减小不均匀沉降。加筋后均有效地增大了附加应力的扩散角,使得附加应力分布更为均匀,并且素土路堤与加筋路堤中轴线上附加应力差值随路堤深度增大而减小。中轴线以外的质点侧向位移随路堤深度的增加,呈现出先增大后减小的趋势,几种路堤中,废旧轮胎加筋路堤侧向位移最小。加筋效果随相对密度增大而减小,在低相对密度条件下,加筋后承载力能达到素土路堤2倍以上,而在高相对密度下却不足2倍。最后根据土工格室加筋地基承载力计算方法及对废旧轮胎加筋机理分析,提出了关于废旧轮胎加筋地基承载力计算方法。     

桩承式变刚度加筋垫层复合地基数值模拟

提出采用高强土工格栅和土工格室对天然砂石与建筑固体废弃物再生混凝土骨料的混合料进行加筋,通过添加适量水泥、石灰或粉煤灰等黏结材料,构造变刚度加筋垫层,替代桩筏复合地基中的混凝土板,形成采用柔性筏板的桩筏复合地基。通过建立有限元数值模型进行了对比分析,研究结果表明:土工格室加筋垫层可以通过提兜效应和柔性筏板效应,充分调动桩墙的承载能力,有效减小桩间土荷载,提高桩土应力比;增大垫层弹性模量对土工格室加筋垫层工况工作性状的改善更为显著;实际工程中加筋垫层厚度不宜过大。     

土工格室在路基不均匀沉降处治中的应用

土工格室是近年来发展的一种新型土工合成材料，由于其工程性能优越而被广泛应用于现代土木工程领域。针对土工格室的各种力学性能和土工格室的加固原理，并结合工程实例对土工格室在路基不均匀沉降处治中的应用进行了探讨。结果表明土工格室能有效解决路基的不均匀沉降问题。