中文名 | 软土地基上格栅加筋路堤破坏机理与工后沉降研究 | 项目类别 | 青年科学基金项目 |
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项目负责人 | 陈建峰 | 依托单位 | 同济大学 |
建于软土地基上的路堤在施工阶段的稳定性和工后沉降问题是工程关注的重点。目前对软土地基上加筋路堤破坏机理的研究还不够深入,其稳定性分析方法还不尽完善,计算的结果明显比实际加筋效果偏低很多;对低频循环车辆动荷载作用下加筋路堤的工后沉降还未开展系统地研究。本项目针对软土地基路堤工程较普遍采用塑料排水板、土工格栅材料和灰土情况,以设置塑料排水板软土地基上土工格栅加筋灰土路堤为研究对象,采用离心模型试验和流
批准号 |
50508030 |
项目名称 |
软土地基上格栅加筋路堤破坏机理与工后沉降研究 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
E0809 |
项目负责人 |
陈建峰 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
同济大学 |
研究期限 |
2006-01-01 至 2008-12-31 |
支持经费 |
28(万元) |
破坏机制:破坏的体制或体系,比方土体破坏机制是分弹性段、应变硬化段、应变软化段,这个是体系的破坏。 破坏机理:破坏的理由和道理,比方土体破换机理是土内剪应力超过土的抗剪强度。 个人认为是这样的。
硬化后的混凝土在未受外力作用之前,由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起砂浆体积的变化,在粗骨料与砂浆界面上产生了分布不极不均匀的拉应力,它足以破坏粗骨料与砂浆的界面,形成许多分布很乱的界面裂缝。另...
在湖塘、河流或积水洼地、常年积水且不易抽干,软土厚度薄,采用抛填片石,片石不宜小于30CM。抛填时,自中线向两侧展开,横坡陡于1∶10时,自高向低展开抛填,使淤泥向两边挤出,片石抛出水面后应用小石块填...
在考虑软土地基的固结和土体的非线性应力应变关系的基础上,利用有限元的数值方法对加筋路堤的受力性状和破坏机理进行了分析。分析结果表明,加筋可以减少路堤的均匀和不均匀沉降,并能增加路堤的稳定性
基于Biot固结理论有限元数值解和Merchant粘弹性模型理论解析解,采用最小二乘法建立了包括沉降、孔压以及侧向变形信息的目标函数,利用观测数据采用Simplex直接优化算法,结合工程实例首先分时段反演了模型中主要的土性参数,研究各参数随时间的变化趋势。然后在此基础上编写了时参反演有限元程序,反演了参数的时间函数,并对软土路基的工后沉降进行预测。实例分析表明,该方法是可行的。
土工格栅因其优良的力学性能而常被用作软土地基上路堤的加筋材料,以提高路堤的稳定性和整体性。现有的分析方法不考虑筋材应力分布和地基变形对稳定性的影响,难以充分评估筋材对路堤稳定性的提高作用,也无法对加筋破坏机理做深入分析。因受制于量测手段,研究成果多限于宏观规律总结和影响因素分析。本课题拟采用基于透明土技术的拉拔摩擦试验和模型试验,利用激光散斑技术和粒子图像测速技术对土体内部变形、格栅拉力进行全局、连续、精细化测量,利用数码可视化追踪技术测量滑动带土颗粒运动规律,并结合离散-连续耦合数值模拟,研究软土地基上格栅加筋路堤滑移面的宏细观演化规律及其破坏机理。在此基础上,考虑地基变形与筋材应力分布,建立基于细观力学的稳定性计算方法。研究成果对软土地基上格栅加筋路堤的设计和施工具有重要的基础理论意义和显著的社会经济效益,并有助于推动透明土试验技术在工程中的应用和发展。
土工格栅因其优良的力学性能而常被用作路堤的加筋材料,以提高路堤的稳定性和整体性。现有的分析方法不考虑筋材应力分布和地基变形对稳定性的影响,难以充分评估筋材对路堤稳定性的提高作用,也无法对加筋破坏机理做深入分析。因受制于量测手段,研究成果多限于宏观规律总结和影响因素分析。本课题采用基于透明土技术的拉拔摩擦试验和模型试验,利用激光散斑技术和粒子图像测速技术对土体内部变形、格栅应变进行全局、连续、精细化测量,并结合数值模拟和理论分析,研究格栅加筋路堤破坏机理。归纳起来的主要研究内容和成果如下:基于透光率提出了透明土透明度定量评估方法,并系统研究了透光率与厚度、温度、粒径和压力的定量关系;自主研发了一套“基于透明土技术的立体可视化拉拔摩擦试验机”,实现了加筋土的精细化、全过程、立体量测;通过大型可视化土工格栅拉拔试验,揭示了加筋土剪切带的细观演化规律和筋土荷载传递机制;通过加筋地基模型试验,揭示了条形基础荷载下加筋地基内部位移场演化规律和筋材作用机理,并推导了加筋地基承载力公式;提出了考虑地基变形与筋材应力分布的稳定性计算方法。研究成果有助于透明土技术的应用推广,对加筋土工程的设计和施工具有重要的基础理论意义和显著的社会经济效益。
【学员问题】加筋路堤作用特点?
【解答】软土地基上的加筋路堤不是加筋土工程,设计的土工格栅、土工布(加筋复合土工布)、钢塑土工格栅等层数不宜超过4层,否则应采取地基处理措施解决稳定。抗拉强度小于50kN/m的加筋材料对提高稳定的作用很小,不宜采用。选用加筋材料的设计抗拉强度应以10%的延伸率最为控制标准,大延伸率的材料不宜用做路堤加筋材料。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。