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土工合成材料在斜坡高填方路堤中的应用研究

王峰  
【摘要】: 本文在查阅大量文献的基础上,结合湖南省科技厅重点科技项目《山区斜坡地基高填方路堤特性及施工技术研究》,利用大比例模型试验,采用快速拉格朗日法分析,研究了土工合成材料加筋土路堤的强度,加筋土路堤稳定性的计算方法,加筋路堤的变形特性、破坏模式以及在不同加筋模式下对路堤稳定性的影响。本文通过模型试验研究、理论与数值分析,取得了如下主要成果: 1.采用大比例模型试验,对加筋路堤与未加筋路堤的位移、应力、极限承载力和滑动面的位置等进行研究。研究表明:加筋后路堤的极限承载力为未加筋路堤极限承载力的1.5倍,加筋后的路堤水平位移显著减小而竖向位移变化不大;相同荷载下路堤的内部附加应力比不加筋的要小,加筋后路堤的滑动面位置将下移。 2.基于极限平衡方法推导加筋高填方路堤的水平条分法计算安全系数及最优加筋位置的计算公式;对普遍条分法在加筋路堤中的应用进行了改进。分析表明上述工作对加筋土工程设计和施工具有一定的指导意义和应用价值。 3.加筋高路堤的数值分析研究表明:加筋技术可以防止高填方路堤中现大的不均匀沉降,抑制坡面的侧向位移,提高路堤的承载力,进而使路堤的整体强度和稳定性得到提高。 4.对筋带的数值模拟研究表明:选择合适长度土工格栅能有效控制路堤的变形,超过一定长度后其加筋作用效果不明显;在边界条件相同的条件下,筋材模量越大加筋效果越明显;在变边坡路堤中,在变边坡处附近上下铺加筋材其加筋效果最明显。


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