基于横观各向同性的土工格栅增强地基力学特性研究

【目的】土工格栅加筋地基在水利、建筑、交通等工程应用广泛,其竖直方向和水平方向的力学特性是值得关注的焦点。为研究不同加筋间距、层数对土工格栅加筋地基竖向和水平向承载特性的影响,【方法】通过物理模拟浅层平板载荷试验,将土工格栅加筋地基视为横观各向同性介质,结合复合材料力学理论推导出了弹性参数的求解方法,同时考虑地基横观各向同性特征计算了竖向附加应力及沉降量。【结果】结果显示:400 kPa可作为地基极限荷载值,加筋5层、7层、16层在相同沉降位置的地基承载力分别提高了26%、39.2%、63.5%;在相同挡墙高度107 cm处,加筋5层、7层、16层工况相比无加筋工况水平位移减少了59%、66%、85%。【结论】结果表明:土工格栅加固地基后对土体的变形模量、剪切模量增强作用显著,而竖向泊松比变化较不明显;加筋地基的水平、竖向变形模量分别与加筋率之间存在较好的线性关系,采用横观各向同性模型推导计算的附加应力值接近试验值,计算的沉降量与试验值误差较小。研究成果可为类似实际工程设计提供一定的理论依据。

路用改良红黏土CT-三轴压缩试验及损伤演化

为解决路用红黏土压实性不良、水稳定差及反射裂缝破坏性强等工程问题,以某路基的原状红黏土和固化剂处理成的改良红黏土为研究对象,采用固结不排水方法进行三轴压缩及CT实时扫描试验。结果表明:改良红黏土的弹性模量比原状红黏土大,同时峰值强度和残余强度也高;对试样细-微观结构和CT参数演化分析中发现,改良红黏土内部微观结构变形比原状红黏土稳定。以CT均值定义改良红黏土样的损伤变量,通过曲线突变点找初始损伤点,从而建立新的损伤变量方程和相关曲线可知,损伤变量随围压增大而减少,即围压对改良红黏土样有"约束损伤"作用。

土工格栅加筋路基室内试验和数值模拟变形特性研究

为了研究加筋路基在分级荷载作用下变形特性,自行设计室内模型试验,并借助数值模拟手段和最忌首层埋藏深度理论公式进行相关研究,主要分析有无加筋以及不同土工格栅面积对路基沉降量和承载特性的影响。研究结果表明:室内试验和数值模拟结果具有良好的吻合性;首层加筋深度u为105mm时,路基中心沉降量达到最小,且相对于无加筋路基,其沉降量减少74.39%;同在600kPa荷载作用下,土工格栅面积为A5=862cm2的沉降量最小;对于无加筋,加筋工况E、F对路基极限荷载提高达到最大,为1.38倍。