土工格栅在复合地基中对桩与土的作用机制数值分析研究

土工格栅加筋垫层复合地基近年来在处理软土路基中得到了广泛应用,但土工格栅在复合地基中对桩与土的作用机制,尚无系统研究。基于弹塑性摩尔库仑模型,采用PLAXIS有限元软件,详细分析了无土工格栅和有土工格栅在不同抗拉强度下对路基沉降、侧向位移,桩的轴力和剪力以及基础的应力扩散等影响,得到土工格栅能有效减少路基沉降及侧向位移等结论,对于路基工程中土工格栅强度的选取及其它应用具有一定的指导作用。     

砂土与格栅界面相互作用的直剪试验研究

筋材与土体接触面的相互作用较为复杂,它是加筋土工程设计中的关键所在。为了研究筋土界面的作用机制,采用福建标准砂与玻璃纤维土工格栅进行了一系列室内大型直剪试验,较为系统地分析了格栅横肋与纵肋及格栅几何尺寸对于筋土界面强度特性的影响。试验结果表明,格栅的横肋与纵肋在界面强度中均发挥了较大的作用,两者表现为不同的作用机制,当剪切位移较小时格栅横肋的被动阻力和纵肋的摩阻力起到共同承担荷载的作用;随着剪切位移的增大,横肋的被动阻力进一步提升,纵肋发挥了较为显著的提高筋材刚度的框架作用。因此,格栅的纵横肋需要按合理比例搭配才能发挥出较大的筋土界面强度。     

巴准重载铁路高路堤边坡稳定性分析

针对巴准重载铁路高路堤,采用三维非线性有限元方法,建立了可考虑重载列车振动荷载作用的高路堤边坡稳定性分析的数值模型。通过引入强度折减系数法,分析了未加固和应用土工格栅加固的高路堤边坡的稳定性,据此考察了格栅长度与间距、边坡高度及路基上部荷载等因素对高路堤边坡稳定性的影响效应。数值模型中,路基土体采用莫尔—库伦弹塑性本构模拟,土工格栅选用线弹性本构模拟;通过计算ZK标准活载及等效土柱高度,换算得到路基上部荷载。研究表明：加固重载铁路高路堤时,土工格栅的应用限制了高路堤边坡的侧向滑动,有效地提高了高路堤边坡的稳定性;格栅增长、路堤高度降低能够提高高路堤边坡的稳定性,而格栅间距增大、路基上部荷载增加将降低高路堤边坡的稳定性。     

红粘土桩-网复合地基现场试验研究

桩-网复合地基同时具备竖向增强和水平向增强两种加固形式的优点,由桩、网、土三者共同协调作用,有效分担路堤荷载,是一种作用机理复杂的地基加固方法。通过对某客运专线红粘土桩-网复合地基试验段进行的现场测试试验,对复合地基的基底土压力、土工格栅变形、孔隙水压力以及桩土沉降量等方面的测试,得出红粘土复合地基需要在桩、网、桩间土通过一个反复的作用过程才能达到稳定状态等结论,将有助于深入研究桩-网复合地基加固机理,并为进一步完善桩-网复合地基设计方法提供依据。     

土工袋加固原理与极限强度的分析研究

回顾了土工袋在二维应力状态下的加固原理和对应的Mohr-Coulomb强度公式,指出其不足之处,并建议以三维应力状态分析土工袋加固原理。分别以广义 Mises 破坏准则和 Lade-Duncan 破坏准则为理论基础,推导出土工袋在三维复杂应力作用下的极限抗压强度表达式。通过对二维、三维强度计算值与土工袋抗压强度试验实测结果的比较分析,验证新的三维土工袋强度公式的计算结果更接近于试验实测值,而且其适用范围更广。     

模块面板式加筋土挡墙结构行为试验研究

为研究模块面板式土工格栅加筋土挡墙在墙顶局部荷载作用下的受力和变形状态,并了解其作用机制,通过室内模型试验,进行了包括墙面水平变形和墙顶竖向沉降以及墙体内垂直和水平土压力、附加应力扩散角、侧向土压力系数、土工格栅拉伸应变等分布规律的研究和分析。试验结果表明：墙面累积水平位移沿墙高呈上大下小分布;水平和垂直土压力沿筋长方向均呈从拉筋中部向两端逐渐减小的分布趋势;实测附加应力扩散角较非加筋土体大,基本在40°～75°之间;侧向土压力系数沿墙高的分布在不同断面有所不同;筋材应变沿筋长呈单峰值分布,峰值出现位置距墙脚的水平距离从高到低逐渐减小。     

一种大型循环单剪试验装置研究

循环单剪试验被认为是研究地震场地中土体动力特性最合适的方法。为减小尺寸效应影响及解决工程中广泛存在的加筋土及粗颗粒土动力特性测试问题,研究大尺寸循环单剪试验方法具有重要意义。基于此,介绍了一种大型循环单剪试验装置,采用竖向线性滑动轨道约束上加载板和采用水平滑动轨道约束下加载板,确保前者仅发生竖向平动,后者仅发生水平平动,采用层叠的、带层间橡胶膜、分离式4点支撑的钢筋环构成的柔性剪切箱为试验提供侧向边界约束,确保了对单剪土样加载边界条件的真实模拟。针对土工格室加筋橡胶砂的测试结果表明：大型循环单剪试验装置得到的土动应力-动应变关系较好地反映了土在循环荷载作用下的滞回性、非线性和棘轮特性,大型循环单剪试验装置得到的 - 和 - 曲线变化规律与常规尺寸试验基本一致,证明其具有可行性;大尺寸试验得到的动剪模量特性与常规尺寸试验之间的差异,与单剪试验尺寸效应结论相符;试验中阻尼比特性受尺寸效应影响的规律性不明显。     

土工测试中颗粒密度以经验值取代测定值的可行性探讨

对大量土工试样的颗粒密度数据进行统计分析，得到各种地基土的颗粒密度经验参考值，并以此作为计算孔隙度、孔隙比、饱和度的依据与压缩模量、压缩系数及承载力。给出某土工工程的３个工程地质层（包括８个土体）的６６个样品的测定结果，以及他们与经验值的对比，测定值和经验值计算的结果基本一致，说明在一定地区采用经验值代替测定值是可行的，并提出了地基土的颗粒密度经验值的参考值，从而简化试验流程，提高工效。     

管涌与滤层的研究(Ⅱ): 滤层

对管涌和滤层两个相关联问题的研究和发展过程进行了综述和评论;同时也给出了过去的研究成果,并与之进行比较。在滤层研究方面,指出了由平均粒径一点控制到两点和级配曲线多点控制的发展趋势;研究表明:太沙基的滤层规格比较保守,应结合内外水动力学研究砂砾滤层和织物滤层的适用规格。而粘土的滤层设计,关键是看能否发生贯穿性裂缝,其设计思想悬殊;井管滤层的淤堵失效应研究抽洗复苏的良策。     

土工格栅在处理软基中的工程特性分析

本文以京沪高速铁路大型软基路堤试验工程为依托,重点分析了土工格栅应变与填筑荷载、时间以及位置等因素的关系,发现土工格栅应变沿路堤横断面方向出现多峰值,总体上,应变量中间小,两边大,在路堤荷载填筑过程中土工格栅应变发展基本经历波动—有规律变化—稳定—衰减4个阶段。