昔格达土高填方格栅路基沉降研究

【摘要】： 昔格达是一种广泛分布于西攀地区的性质特殊的岩层。据不完全统计,西攀高速公路修建中有近百万方的昔格达弃土,若能将其有效地利用,将产生显著的经济效益。土工格栅是一种强度高、延性小、抗老化的新型土工合成材料,用于路堤填土中,可有效地提高路堤的强度,限制不均匀沉降。目前虽然在高填方格栅路基方面已取得较多的研究成果,但针对昔格达这种性质特殊的填土,相应的研究成果却很少。本文的目的就是采取现场试验、离心模型试验与有限元分析等方法研究昔格达土工格栅高路堤的沉降问题,为设计和施工提供依据。 论文首先分析介绍了加筋路堤沉降的理论和分析方法,总结了国内外加筋路堤沉降的研究成果。为研究昔格达土工格栅高路堤的沉降,首先进行了现场试验。通过在路堤中设置土压盒,获取路堤中原始水平和垂直土压力,对比加筋前后路堤的土压力变化。然后进行了4组离心模型试验,其中无格栅及有格栅的各2组,通过试验研究了土工格栅对昔格达路堤的受力及变形的影响。 为进一步研究昔格达土工格栅高路堤的沉降问题,利用有限元方法研究边坡坡度、格栅间距等因素对昔格达填土路堤沉降的影响。有限元计算中,土体是符合Duncan-Chang非线性弹性材料。 研究结果表明:土工格栅可明显改变路堤填土的应力状态,减小路堤沉降量;路堤坡度越陡,格栅轴力越大,格栅所发挥的作用越明显;此外,适当减小格栅的铺设间距,可使得路堤的沉降更小。