土工格室处理高速公路拓宽部有限元分析

通过研究土工格室如何对软土路堤进行加筋,并且应用ANSYS有限元软件来数值模拟土工格室增强土体的强度。通过添加土工格室前后情况对比,改变土工格室的添加层数进行分析,研究了铺设土工格室对软土路堤的沉降影响以及铺设层数。结果表明,添加土工格室能限制路堤的沉降,使土体稳定性整体提高。

在公路、铁路等的软基加固与处理中,土工格室加筋土作为重要的措施之一,在工程上已经获得了广泛的应用,并取得了良好的工程效果。为了研究其加固力学机理,许多学者开展了该领域的试验研究。采用0.10,0.15和0.20m高的土工格室进行整治铁路基床下沉病害的试验。从列车荷载作用下基床土动应力的实测数据,分析了不同高度土工格室的轨下动应力衰减差异及设计所需的换填厚度。表明,采用的格室高度愈高,轨下动应力衰减愈明显,所需换填厚度愈小。进行了基床换填土工格室加筋砂夹卵石垫层的现场动静态试验,表明换填土工格室加筋砂夹卵石垫层的基床加固方案,能有效地改善基床的动力特性,十分显著地降低基床产生的残余变形。进行了5组土工格室和砂构成的基床垫层和土工网和砂构成的基床垫层静态原型尺寸模型试验。两种材料的试验结果对比表明,与土工网垫层相比,土工格室垫层能够更有效地提高基床以及整个线路结构的刚度和强度。

采用土工格室加筋松软地基,能有效提高地基的强度和刚度,减少地基沉降变形,这在许多实际工程中已得到验证。但对土工格室结构层本身的变形性状,尚缺乏深入系统的研究。利用自制的试验装置,通过静力载荷试验,对土工格室结构层抗变形性能进行了研究,并对土工格室规格、填料类型和压实度3种影响因素进行了对比分析。试验结果表明:土工格室加固的黄土和粗砂结构层的抗变形能力明显得到提高;填料为粗砂时,土工格室结构层的变形模量平均提高了3.25倍,填料为黄土时,提高了1.73倍;土工格室焊距对土工格室结构层抗变形性状无显著的影响,而对土工格室压实度和土工格室填料影响较大。