土工格栅和土工格室处理拓宽路堤沉降及侧移比较研究

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土工格室在路基拓宽中的分析计算和应用研究

土工格室在路基拓宽中的分析计算和应用研究

土工格室在路基拓宽中的分析计算和应用研究摘要:土工格室是立体的土工合成材料,通过ansys软件对土工格室在路基拓宽中的模型进行分析计算,得出土工格室在路基拓宽中的具体作用。

关键词:路基拓宽土工格室有限元1 概述随着我国经济的迅速发展,一些营运量大的公路已经呈现出交通量饱和的态势,使得公路本身所应具有的高速、快捷、畅通的服务优势大打折扣。

为满足日益增长的交通需求,对已有的公路加宽已成必然。

由于旧路路基已沉降多年基本趋于稳定,而新路路基沉降时间短,新旧路基结合处必将产生不均匀沉降,从而产生纵向裂缝,导致水泥混凝土面板在荷载作用下产生断板,沥青混凝土路面产生反射裂缝,对行车质量带来很大影响。

土工格室是八十年代在国际上开发的一种特种土工合成材料,它适于在工程领域用作加筋材料。

土工格室(geocell)它是一种新型的立体加筋材料,这是一种由高分子聚合物经强力焊接而成的三维网状结构,它伸缩自如,运输时可以折叠起来,使用时张开,并在格室中填充砂、石、土等填料,构成一种立体的蜂窝状结构。

组间使用特殊连接方式,组成任意尺寸规格的土工格室材料。

同其它类型的土工合成材料一样,土工格室具有性能优良、应用范围广泛等特点:同时土工格室具有耐老化性能、抗化学腐蚀性能和良好的力学性能,既可用于加固软土地基,又可用于边坡防护、挡土墙工程、旧路拓宽工程等,还可用于河道治理、堤坝工程、支撑城市排水管道工程等。

土工格室如图1、图2所示。

图1土工格室的铺设图2土工格室的锚固2加固机理(1)土工格室可使填料的表观粘聚力成倍提高,对其中的填料提供了强大的侧限,格室侧壁也对填料产生了竖向的摩擦约束,与材料形成双面磨擦力(即横向阻力),有效地限制了因荷载而产生的横向移动趋势。

其格室与格室之间的反作用力,更加抵消了部分因荷载而产生的横向位移的趋势;(2)其格室与格室之间的反作用力,更加抵消了部分因荷载而产生的横向位移的趋势。

格室-填料复合结构可以看作是一个具有一定抗弯刚度的柔性筏基。

使用土工格栅和土工织物层提高路基强度

使用土工格栅和土工织物层提高路基强度

使用土工格栅和土工织物层提高路基强度罗柳(中交二航局第一工程有限公司公司,湖北武汉 430000)[摘要]粘土是一种细粒土,在相对含水量下具有可塑性。

在实际工程中,粘土会随着含水率的变化呈现出膨胀或收缩的特征,粘土的CBR值较低。

非织造土工织物和土工格栅层是较常用的土工合成材料,本研究中通过引入土工合成材料来实现路基的稳定。

本文评价了粘土试件的抗剪强度、CBR值等工程特性和粒度分布等指标特性。

实验结果表明,样品的CBR试验值为3.54%且当土工格栅放置在顶部和中部时,CBR值分别提高了4%和5.56%,当土工格栅与土工织物作为组合层放置在一起,能进一步提高土工格栅的性能,顶部和中部组合层CBR试验结果分别为6.31%和6.9%。

[关键词]粘土;土工织物;非织造土工织物;土工格栅;CBR试验[中图分类号]U213.1 [文献标识码]B [文章编号]1001-554X(2023)06-0041-04Using geogrid and geotextile layer to improve subgrade strength tamariskLUO Liu路基是路面结构的基础,坚强而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要保障[1]。

在道路建设中,天然土壤作为路面的基础,有时也需要填筑土来满足路基垂直走向的设计要求。

膨胀土作为一种高塑性黏土土质,遇水会发生较大的变化,其主要特点为裂隙性、胀缩性、超固结性。

具体表现形式为:含水率升高时,膨胀土出现膨胀或者收缩,强度也会发生变化,随着干湿循环次数的变化,强度下降比较明显[2]。

因此,在实际工程中,当膨胀土作为路基时,往往会产生较为严重的道路事故问题,如道路面层开裂、鼓起,由此更是造成了相邻路堤与路基的损坏,以及边坡稳定性下降等问题。

承载比CBR是路基土和路面材料的强度指标,也是柔性路面设计需重点考虑的内容,在整个公路工程建设中具有积极作用[3]。

承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用标准碎石的承载能力为标准,以相对值的百分数表示CBR值。

高速公路拓宽改造路基沉降差异处治

高速公路拓宽改造路基沉降差异处治
第20451卷9年第 26期月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHITECTURE
FVeobl..4 52N0o1.96
·Байду номын сангаас35·
文章编号:10096825(2019)06013502
高速公路拓宽改造路基沉降差异处治
黄振林
(朔州路桥建设有限责任公司,山西 朔州 036000)
经拓宽改造施工后的高速公路同一截面内,填方高度不同位 置的新、老路基在 外 荷 载 作 用 下 的 沉 降 周 期 不 同,由 于 原 有 路 基 已运行较长时间,路 基 沉 降 逐 渐 趋 向 于 稳 定;而 新 路 基 在 荷 载 作 用下的沉降逐步 发 展,由 于 沉 降 速 率 及 沉 降 量 的 差 异,导 致 新 旧 路基衔接位置出现较大的内应力,衔接位置在应力集中作用下将 沿着路基结构沿竖向开裂,最终导致路基结构整体脱空、失稳,影 响高速公路路基、路面结构的承载能力、刚度及整体性。
视。为了保证衔接位置新老路基的搭接可靠度,新旧路基搭接位 置呈台阶状,由于 施 工 因 素 影 响,开 挖 台 阶 并 非 沿 原 有 路 径 平 顺 分布,压实机具在 压 实 施 工 过 程 中,难 以 保 证 始 终 作 用 在 台 阶 搭 接位置。且压实机具在压实过程中,作用区域仍旧有 25mm~ 30mm范围内无法作用,因 此,在 新 旧 路 基 搭 接 位 置 出 现 结 构 薄 弱层,在后期竣工通车后,将很容易出现破坏。此外,由于省内高 速公路路基结构层基本为水稳碎石基层结构,力学特性属于半刚 性半柔性基层,由 于 变 形 高 度 较 低,在 温 差 作 用 下 将 导 致 路 面 基 层出现不均匀收 缩。在 温 差 值 为 负 时,路 面 基 层 收 缩,由 于 二 者 沉降非协调,造成搭接位置出现应力集中,一旦收缩行为被约束, 将诱导出现纵向 裂 缝,基 层 开 裂 反 射 至 路 面 表 面,表 现 为 路 面 龟 裂;温差值变为正时,路面基层收缩裂缝闭合,在温差正负反复循 环作用下,最终导致路面病害大规模出现。

土工格栅处治填挖交界路基不均匀沉降技术研究_郝行舟

土工格栅处治填挖交界路基不均匀沉降技术研究_郝行舟

文章编号:1671-2579(2007)05-0056-03土工格栅处治填挖交界路基不均匀沉降技术研究郝行舟1,申 霖1,王选仓2(1.南阳市宛坪高速公路有限公司,河南南阳 473000; 2.长安大学)摘 要:为了合理铺设土工格栅,防止路基填挖交界处路面开裂,建立了加入不同竖向间距土工格栅的路基有限元计算模型,分析了格栅竖向间距对路面顶面的竖向位移的影响,当土工格栅间距在2m 以上时,处治效果很差;当格栅间距在1m 以内时,能够取得较好的处治效果。

另外分析得出挖方段土工格栅的最小长度为2m 。

在此基础上,结合宛坪高速公路工程实际,提出了台阶开挖、土工格栅铺设方案和冲击压实等处治填挖交界路基不均匀沉降的施工处治方法。

关键词:路基;土工格栅;填挖交界;有限元方法收稿日期:2007-08-11作者简介:郝行舟,男,硕士.工程实践中,填挖交界处的处理方法主要有开挖台阶、铺设土工加筋材料、提高压实度控制标准等。

工程实践证明,几种方法均可以不同程度地降低不均匀沉降量和变坡率,其中以土工加筋材料效果最为明显。

常用的土工加筋材料有:土工布、土工格网、土工格栅、土工格室。

这些土工织物在填挖交界处的应用越来越普遍。

土工加筋材料在填方段和挖方段的合理铺设长度、最佳布设层数和竖向间距、位置等现在多为经验法,存在浪费或安全隐患,因此对以上问题进行理论研究并进行实践对比验证非常必要。

本文依托宛坪(南阳-西坪)高速公路,采用有限元法对土工格栅在填挖交界处的作用机理等问题进行研究,并进行实践验证。

1 分析模型的建立通过分析土工格栅布设的层数、铺设长度和不同的格栅参数对处治效果的影响,本文采用ADINA 非线性有限元软件,充分考虑地基和路基的压缩变形以及填挖方路基的相互影响,基于宛坪高速公路B 合同段1标K5+300~K5+420路段实际情况,建立初始模型,然后根据不同情况建立各种模型进行分析对比,归纳各个影响因素对土工格栅加筋纵向填挖交界路基的影响规律,从而提出合理的土工格栅布设方式。

浅谈土工格室在路基不均匀沉降中的应用

浅谈土工格室在路基不均匀沉降中的应用

浅谈土工格室在路基不均匀沉降中的应用关键词:土工格室;路基不均匀沉降;力学性能1引言路基不均匀沉降是公路常见的病害之一,它可导致路面产生较大的横向和纵向开裂,甚至错台、坍塌,严重影响道路的使用性能和效劳水平【1】。

土工格室作为一种新型的合成材料,在上世纪80年代末90年代初,欧美等国家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成效。

我国在90年代初在吸收国外先进经验的根底上,开始了土工格室的开发研究工作,并在路基病害整治,固定松散介质的应用方面取得了重大突破【2】。

随着人们对土工格室的进一步了解,已经发现其具有其它土工材料不可替代的优势,使其在诸多领域有着独特的应用前景。

2土工格室及其力学性能土工格室是20世纪80年代初在国际上出现的一种新型土工合成材料,具有立体网状结构。

它伸缩自如,运输方便,使用时张开并填充土石或混凝土料,构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体【3】。

广泛应用于土木工程各个领域,取得了良好的社会经济效益。

它既可用于加固软土地基,又可用于边坡防护、挡土墙,还可用于河道治理、堤坝工程、城市排水道支撑工程等。

虽然土工格室可由多种合成材料制成,但最常用的仅有两类。

一类是由土工格栅装配构成;另一类是由高强度条带聚合物构成。

土工格室的耐热老化性能很高,经热氧化试验后,在70℃状态下拉伸屈服强度下降至70%,使用寿命可达49年。

土工格室材料还具有稳定的抗化学腐蚀性能,耐酸碱能力很强,适合于不同填筑材料。

土工格室同样具有良好的力学性能。

3土工格室的加筋机理土工格室加固地基是一种机械式的土体加固方式,因为它并没有改变填料的颗粒成分和相互连接等根本性状。

土工格室主要是通过与固体两者的相互作用来到达加固的目的,其相互作用主要包括三个方面:土工格室的侧向约束作用,土工格室的网兜效应以及土工格室的摩擦作用。

如图1所示侧向约束与竖向摩擦示意图。

土工格室对其中的填料提供了强大的侧限,格室侧壁也对填料产生了竖向的摩擦约束,格室-填料复合结构可以看作是一个具有一定抗弯刚度的柔性筏基。

土工格栅加固路堤抗震性能研究的开题报告

土工格栅加固路堤抗震性能研究的开题报告

土工格栅加固路堤抗震性能研究的开题报告一、研究背景及意义近年来,地震频率不断增加,灾害范围也越来越广,给人们的生命财产安全造成了很大的威胁。

在地震灾害中,路堤的防护能力直接关系到人员的生命安全和重要设施的保障,因此,如何提高路堤的抗震性能成为了当今的一个重要研究领域。

土工格栅是一种新型的加筋材料,具有高强度、高刚度、耐腐蚀等特点,并且能够有效地提高土体的抗侧力性能,因此,在路堤的加固中,应用土工格栅可以起到较好的加固效果。

但是,关于土工格栅在路堤加固中的抗震性能研究还比较少,需要进行深入的探讨。

二、研究内容本研究将以典型的示范段为研究对象,以不同参数的土工格栅为加筋材料,利用数值模拟方法和地震模拟、饱和-非饱和水文力学模拟等多种方法,开展土工格栅加固路堤的抗震性能研究。

具体的研究内容如下:1. 土工格栅加固路堤的力学特性研究。

通过室内试验和数值模拟方法,研究土工格栅的力学性能,包括其抗拉强度、刚度等参数,并分析土工格栅在不同受力条件下的力学特性。

2. 土工格栅加固路堤的抗震性能分析。

利用地震模拟方法,模拟不同震级对路堤的影响,并对比分析土工格栅加固前后路堤的抗震性能。

3. 土工格栅加固路堤的水文力学响应研究。

利用饱和-非饱和水文力学模拟方法,模拟不同水位对路堤的影响,在此基础上分析土工格栅加固后路堤的水文力学响应。

三、研究方法本研究将采用室内试验、数值模拟和地震模拟、饱和-非饱和水文力学模拟等多种方法进行研究。

1. 室内试验。

通过室内试验方法,研究土工格栅的力学性能,包括其抗拉强度、刚度等参数,并分析土工格栅在不同受力条件下的力学特性。

2. 数值模拟。

采用有限元方法,建立路堤-土工格栅体系的弹性模型,通过数值模拟方法研究土工格栅在路堤加固中的应力、应变分布和变形特征。

3. 地震模拟和饱和-非饱和水文力学模拟。

利用地震模拟方法和饱和-非饱和水文力学模拟方法,模拟不同震级和水位对路堤的影响,并分析土工格栅加固后路堤的抗震性能和水文力学响应。

土工格栅与土工格室在公路软土地基路堤的应用

土工格栅与土工格室在公路软土地基路堤的应用
维普资讯
土 Z格 瓤 与 土 Z格 宣 莅 公 路 敢 土 地 基 路 喂 曲 应 用
黄懋桀 邓斯妮
( 州市交通建设机械施工公 司, 梧 广西 梧州 5 3 0 ) 40 1
[ 摘
要】 本文介绍了北海营闸二级公路 A段工程 N .合同 o 2 段的工程概况, 并通过该工程的实际施工案例 , 阐述了对软
2 c 整幅要求为单根筋 带制作 。 5m,
( ) 二 土工格栅 、 土工格室施工—— 工艺流程与技术要求 1 . 施工准备。按设计要求 放出路基边线 , 确定软基范围 ,
对 其进行场 地清理 , 由于本 工 前需做好积水 排除工作 , 采用水泵 抽水并 开挖 排水沟将其 排 出路基 范围之外 , 使基 底保持 干涸 , 除 清 软基 内杂物并平整场地。 2铺筑砂砾垫层 。在 软基与路 堤填料之间设 置砂砾垫层 .
路堤滑移等 安全 隐患 , 必须对 其进行软土处治 。
幅提高 , 防止路基 的不均匀沉 降 , 另外 由于格室 的侧 限作用
和格室与填料 间的相互摩擦 , 将大部分荷 载的垂直应力转化 为 向四周分散 的侧 向力 , 而每个 网格 的相 对独立 , 又使 这些 侧 向力 因受力方 向相反 而相互抵 消 , 而大大降低了路基 的 从 实 际负荷 , 提高 了路基的承载能力也增加 了路 基的安全稳定 性 。对软土地基来 说 , 采用立体加筋 较平 面加筋效果明显 , 在 投资增加不多的情况下可优先考虑立体加筋法 。 本 工程加 筋材 料 的具 体技 术参 数为 :G G P 一 5 T D — P 1 0型
可使填土荷载均 匀作用 于软基上 ,并使地基 中孔 隙水排 出 ,
咬合 和互锁作用 , 构成 了一个 高效 的应力传 递机构 , 局部 使 荷载能迅速有效地扩散到大 面积 的土体 中去 , 而实现 提高 从

拓宽道路路基变形特性及土工格栅处治措施

拓宽道路路基变形特性及土工格栅处治措施

宽道路不均匀变形变形的有效性,就需要 对加筋三层以及六层工况的筋带拉力与变 形展开深入的探究,在这里认定路基底是 第一层,然后朝上不断的增加层数。根据 相关的数据分析可以发现,上部分的格栅 变形量其实是超过下部分格栅的,而格栅 竖向变形也是受到狭卧填土厚度的变大而 变大的,不仅如此,格栅若是靠近路基顶 面,那么其下卧层的厚度也会更大。如此 格栅沉降也会越大。要想明确格栅对于道 路稳定性的影响程度。就需要运用强度折 减法进行计算,得出道路的安全系数。通 过计算可以得知,加上六层格栅以后,路 基的安全系统编程2.92,这充分表明了 加筋可以有效的增强道路整体的稳定性, 不过因为格栅对于路基的稳定性提升的效 果,格栅之间的距离取一米。
交通规划与工程
区域治理
拓宽道路路基变形特性及土工格理站,江苏 南京210033
摘要:我国社会发展迅速,这也让交通变得更紧张,因此必须对原本的道路进行拓宽。不过,在道路的拓宽当中,存在一些问题, 这些问题对交通顺利安全的运行造成了很大的威胁。在实际的道路拓展工程当中,对其地基不均匀沉降展开了深入而全面的研究。本次 研究主要是为了弄清楚,各种情况下,拓宽道路路基变形和土工格栅对于沉降的影响。从相关的研究可以发现,地基对路基顶面竖向变 形有着很大的影响,而通过土工格栅的方法便可以有效处治。本文对拓宽道路路基变形特性及土工格栅展开分析,并提出相关解决策略。
状的变化趋势,新地基表面的最大竖向位 移与最大附加应力的作用点大致上是一样 的。新路基填筑高度若是变大,也会导致 老地基顶面水平位移因此变大,其最大水 平位移点不断的从右边朝着中心位置移 动。新地基顶面水平位移是在新路基中心 对应点周围发生的,不仅如此,其还会因 为填筑高度的变大而变大。
二、拓宽道路路基变形特性及土工 格栅处治措施
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在性价 比最佳层数 ; 控制沉降和侧 向位移土工材料所处最佳层位不 同。计算实例拓宽路堤推荐 方案 : 底部 2层
格室 +顶部 l层格栅。
关键词 : 拓宽路堤 ; 不均匀沉降 ; 仿真分析 ; 侧 向位移 ; 土工格栅 ; 土工格室 ; 经济分析
中 图分 类 号 : U 4 1 6 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 2 0 9 5 - 0 9 8 5 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 - 0 3 8 - 0 5
土 工 格 栅 和 土 工 格 室 处 理 拓 宽 路 堤 沉 降 及 侧 移 比较 研 究
马国栋 , 吴瑞麟 , 孙 钊 , 颜昌 清 , 樊金 山 , 赵静怡 , 冯 灿
( 1 .华中科技大学 土木工程与力学学院, 湖北 武汉 4 3 0 0 7 4 ; 2 . 长沙梅溪湖实业有限公司, 湖南 武汉 4 3 0 0 5 6 ) 长沙 4 1 0 2 0 5 ; 3 .中交第二公路勘察设计研究院有限公司, 湖北 摘
( 1 . S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e i r n g a n d Me c h a n i c s , H u a z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,
r e i n f o r c e d w i t h g e o t e c h n i c a l m a t e i r a l s( g e o g r i d a n d g e o c e l 1 )i s c o m m o n l y t e c h n i c a l m e a s u r e s . T a r g e t e d
Co mp a r a t i v e S t u dy o f S e t t l e me nt a n d S wa y Abo ut Ge o g r i d
a nd Ge o c e l l Re i n f o r c e me nt Wi d e ne d Em ba nk me nt
第3 0卷第 3期
2 0 1 3年 9月



程与Biblioteka 管理学报
Vo l _ 3 0 No . 3
J o u na r l o f C i v i l E n g i n e e r i n g a n d Ma n a g e me n t
S e p . 2 0 1 3
a n i n s t a n c e,t a k e a d v a n t a g e o f f i n i t e e l e me n t s i mu l a t i o n a n a l y s i s s o f t wa r e,r e s pe c t i v e l y,c o mpa r e d t h e s i n g l e - l a y e r g e o g id f o r g e o c e l l l a i d o n t h e e mb a n kme n t o f t h e d i f e r e n t l a y e r s ,me a n wh i l e,e c o mp a r e d mu l t i — l a y e r s g e o g id r o r g e o c e l l i n d i f f e r e n t n u mb e r o f l a y e r s a n d d i f f e r e n t l a y e r t r e a t me n t ,T he e f f e c t , t e c h n i c a l e c o n o my o f e mb a n k me n t s e t t l e me n t a n d l a t e r a l d i s p l a c e me n t r e i n f o r c e d wh t h g e o g r i d a n d g e o c e l l i s r e s e a r c h e d. Th e r e s u l t s s ho we d t h a t : u n d e r t h e c o n d i t i o n s o f t h e s a me t e c h n i c l a r e q u i r e me n t s t h e g e o c e l l i s be t t e r t h a n g e o g r i d;T he mu l t i - l a y e r t r e a t me n t e x i s t s t h e b e s t v a l u e f o r n u mbe r o f l a y e r s;Co n t r o l s e t t l e me n t a n d l a t e r a l d i s p l a c e me nt o f wh i c h t h e b e s t l a y e r s o f g e o t e c h ni c a l ma t e ia r l s a r e d i f f e r e nt . Ca l c u l a t i o n e x a mp l e or f wi d e n t he e mb a n k me n t r e c o mme n d e d p r o g r a ms:2 l a y e r s g e o c e l l o n t h e bo t t o m + 1 l a y e r g e o g r i d o n t he t o p. Ke y wo r ds:wi d e n i ng e mb a n k me n t ;u n e v e n s e t t l e me n t ;s i mu l a t i o n a n a l y s i s;l a t e r a l d i s p l a c e me n t ; g e o g r i d;g e o c e l l ;e c o n o mi c a n a l y s i s
要: 土工材料 ( 土工格栅 和土工格 室) 加 筋处治是 控制拓宽路 堤不均匀 沉降 的常 用技术措施 。针 对实例 ,
利用有限元仿真分析软件 , 分别对单层土工格栅 和土工格室铺设于路堤不 同层位处治情 况 、 多层土工格栅和土
工格室采用不 同层数 、 不 同层位处治情况进行 比较分析 , 研究土工格 栅和土工格室加筋方案对控制路堤沉 降及 侧 向位移控制效果及技术经 济性 。结果表 明: 在 同等技术要求条件下土工格室明显优 于土工格栅 ; 多层处治存
Abs t r a c t : Co n t r o l t h e u n e v e n s e t t l e me n t a n d l a t e r a l d i s p l a c e me n t o f t he wi d e n i n g e mb a n k me n t
Wu h a n 4 3 0 0 7 4,Ch i n a;2. Ch a n g s h a Me i x i h u I n d us t ia r l Co L t d,Ch a n g s h a 4 1 0 2 0 5,Chi n a;
3 . C C C C S e c o n d H i g h w a y C o n s u l t a n t s C o L t d , Wu h a n 4 3 0 0 5 6 , C h i n a )
M A G u o — d o n g ,WU R u i — l i n , S U N Z h a o ,Y A N C h a n g — q i g n , F A N J i n — s an h ,Z H AO J i g一 n ,F E NG C a n
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