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动荷载下土工袋加筋砂土地基模型试验研究

周一杰  
【摘要】:当前,随着我国现代化建设步伐加快,有大量不良地质区域亟待加固与改造以满足工程施工要求。土工合成材料凭借其成本相对较低,运输方便及用途广等优点受到越来越多的重视。土工袋是众多土工合成材料的一种,一般是将土体装入编织袋形成土袋加筋体,并用于构筑临时构筑物,近年来,有学者发现土工袋能起到加筋、减振、防冻胀等多种作用,因此,本文主要针对其在加固地基方面的相关应用进行了研究,另外还设计了一种新型内拉筋土工袋,并通过室内动荷载试验发现它相较与传统土工袋有着更好的加筋效果,具体研究内容及结果如下:(1)建立多层具有半椭圆形边界土工袋的受力模型,通过解析法推导了该土工袋系统的极限承载力公式,结果发现极限承载力与土工袋材料的厚度,填充材料的内摩擦角,层间摩擦系数及土工袋的边界形状等皆有直接联系。(2)研究了一种新型内拉筋土工袋,并分析了它在循环荷载作用下的应力应变情况,同时利用它加固砂土地基,分析总结了地基表面沉降的变化,研究表明新型内拉筋土工袋所加固地基的回弹模量最高,沉降最小。(3)在针对不同材料所制成土工袋的加筋钙质砂路基开展的动荷载试验中,以荷载幅值、激振频率为自变量,系统性地研究了钙质砂路基的表面沉降、内部土压力及加速度的动力响应。结果表明土工袋加筋能有效提高钙质砂路基的承载能力,聚丙烯编织布与发泡聚乙烯复合材料所制成土工袋的加筋效率最高。


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