土工格室柔性搭板处治的路桥过渡段差异沉降三维数值分析

土工格室柔性搭板处治的路桥过渡段差异沉降三维数值分析

　　应用MARC软件，建立路桥过渡段差异沉降的三维计算模型。基于该模型及不同的地基沉降模式，分别对土工格室加筋体和柔性搭板消化地基沉降、协调和控制桥头差异沉降的作用机理及其对地基沉降的适应性进行了三维数值分析。结果表明：土工格室复合体限制了周围土体的侧向变形，减小了路堤本身的压缩变形;同时，土工格室柔性搭板能有效地阻止上层土体向下沉降，减小路基竖向应力，使得桥台与路堤之间的沉降差在较广的范围内得到平缓过渡。

　　据土工合成材料类型的差异，目前路桥过渡段常用的加筋处治方法有2种，即平面结构的土工网或土工格栅加筋和三维结构的土工格室柔性搭板加筋。与常见的加筋类型(如支挡结构、加筋陡坡、软土地基加筋等)相比，路桥过渡段路基加筋的目的有较大差异。前者加筋主要是为了提高稳定性和承载力;而在桥头路堤使用加筋技术则是为了使桥台与桥头路堤沉降差得到平稳过渡，从而消除桥头跳车。可见桥头路堤的加筋作用机理不完全相同。目前对桥头路堤加筋作用机理的分析除了采用室内模型试验外，有限元数值模拟是另一种重要方法。周志刚等运用自行编制的二维有限元程序，土工格室绿化保护路基，对土工网处理桥头差异沉降进行了分析。此后，随着加筋材料本构模型及界面模型的发展，桥头路堤加筋技术的有限元数值模拟得到进一步发展。由于受计算技术的限制，自编程序通常只能模拟二维平面工况，而筋材在桥头路堤纵断面和横断面布置有限，土工格室绿化保护桥台，其作用性状受桥台与路基边坡的影响较大，土工格室绿化保护，因此二维平面工况很难综合考虑这些边界条件，从而影响了有限元数值模拟的可靠性

土工格室生态柔性挡墙的应用与研究现状

土工格室运用三维限制原理　

　土工格室之所以具有******而受到工程界的关注，土工格室绿化保护过滤，还应从其基本原理说起。国外文献中在描述其原理时称其为“一种蜂窝状三维限制系统，可以在很大范围内显著提高普通填充材料在承载和虫蚀控制应用中的性能。”它的主要原理就是三维限制。　　

在八十年代末九十年代初，欧美等***就开始了大量的研发工作，并经试验和现场应用证明在提高一般填土承受动荷以及路基防护方面均有很大的***。我国在九十年代初在吸收国外***经验的基础上，开始了土工格室的开发研究工作，并在道路基床病害整治，固定松散介质的应用方面取得了重大突破。

　　随着人们对土工格室特性的进一步了解，已经发现其具有其它土工材料(土工布、土工膜、土工格栅、土工模袋、土工网等)不可替代的优势，使其在诸多领域有着独特的应用前景。

近几年，应用土工合成材料加强基床有一些新的进展。日本应用土工格室设置在基床表层或道床的底部。针对土工格室试样(不是基床复合层)所作的室内试验显示，经列车荷重作用200万次后的累积下沉量只有1ｍｍ，试样的变形模量达120ＭＰａ。德国采用土工格栅铺设在砂砾垫层底面，亦即路基表面，称之为强化路基保护层或垫层。试验室模型试验结果表明，经500万次重复荷载后，格栅垫层的Ｅｖ2(德国铁路用于表征基床变形模量的参数)可达33.1ＭＰａ，比无格栅情况提高70%。我国上海铁路局在整治淮南膨胀土基床病害时，采用土工格室作过一处现场试验。文献介绍了使用土工格室垫层和土工格栅垫层减少软弱地基变形的试验成果，对土工合成材料加固软弱基床的研究具有较大的参考价值。但是，对于各种土工合成材料应用于基床时所构成的复合结构的强度、变形特性、耐久性以及使用效果缺乏细致的研究。为此选择了两种具代表性的土工合成材料:土工网和土工格室，采取不同的布置方式或不同的高度，通过室内大比例静态模型试验，对加固基床的效果进行了比较分析。

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