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土工格室的工程应用
3、 台背路基填土加筋
采用土工格室可以更好的实现台背加筋的目的,土工格室与填料间可以产生足够的摩擦力,有效减少路基与构造物间的不均匀的沉降,终才能有效缓解“桥台跳车”病害对桥面的的早期冲击破坏。
4、 多年冻土地区路基
在多年冻土地区修筑填方路基,应达到小填土高度,以防止发生翻浆或引起冻层上限下降,致使路堤发生过量沉降。土工格室特有的立面加筋效应和有效的落实的整体侧限性,可以在 程度上确保在某些特殊地段的小填土高度,并使填土具有高品质的强度和刚度。
5、 黄土湿陷路基处理
对于高速公路和一级公路通过湿陷性黄土和压缩性较好的黄土地段时,或高路堤的地基允许承载力低于车辆协力荷载和路堤自重的压力时,还应按承载力要求对路基进行处理,这时土工格室的优越性就彰现无疑了。
土工格室工程应用
1、 处理半填半挖路基
在地面自然坡度陡于1:5的斜坡上修筑路堤时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度不得小于1M时,分期修建或改建公路加宽时,新旧路基填方边坡的衔接处,应开挖台阶,高等级公路台阶宽度一般为2M,在每层台阶水平面上铺设土工格室,利用土工格室自身的立面侧限加筋效应,更好的解决不均匀沉陷的难题。2、 风沙地区路基
风沙地区路基应以低路堤为主,填土高度一般不就小于0.3M.由于风沙地区路基修筑的低路基及重承载的专业要求,采用土工格室可以对松散填料起到侧限作用,在有限的高度内保障路基具有高的刚度和强度,以承受大型车辆的荷载应力。
目标:
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土工格室在软土地基处理方面的特殊作用,首先表现在它与填土材料形成双面摩擦,有效地限制了因荷载而产生的横向移动趋势;其次,格室与格室直接的反作用更加抵消了部分因荷载而产生横向位移的趋势,从而使其承载能力得到提高,沉降得以减小。
结论
(1)与土工织物、土工格栅和土工布等其它平面型土工合成材料相比,土工格室为立体结构,通过改变格室高度或格室板块的组合型式,能得到刚性、半刚性等性质完全不同的板块。
(2)相对于土工格栅及土工布的平面结构,土工格室由于具有一定的厚度,所以具有抗弯能力,能扩散从上部传递的竖向应力。
(3)土工格室可叠合,较土工格栅、土工布仓储、运输方便。
(4)土工格室是一种新型的土工复合材料,对其加筋结构的作用机理有待进一步深入研究。
在格室内填充土、碎石或砂砾等构成具有一定刚度和侧限作用的格室加筋层,被普遍运用到公路、铁路以及水利等工程中。而针对这种材料,目前对于在土工格室影响参数如土工格室层数、不同高度、模量等研究较少,本文创新点在于对土工格室变截面参数进行了研究,这些参数的合理应用能达到提高材料使用的经济性效果。因此,利用土工格室对路堤进行加筋的分析探讨有着重要意义与实际价值。论文主体内容主要有以下几个方面:在土工格室加筋路堤的模型分析中,以实际工程为例,进行三维非线性的有限元模型分析,采用D-P弹塑性模型来模拟土体材料的非线性,筋土之间采用经典的Coulomb摩擦模型作为筋土界面切向力本构模型的接触单元,先通过对路堤加筋与未加筋两种情况下的对比,探讨了在铺设土工格室后对路堤的变形特性、规律及应力分布的影响
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