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土工格栅复合地基的有限元分析

时间:2018-10-30来源:ca888亚洲城唯一官网编辑:ca888亚洲城浏览次数:


土工格栅复合(recombination)地基的有限元分析

试验共设计4个方案(plan)。方案1为天然(natural)地基,方案2为土工格栅复合地基,方案3为水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)土夯实桩复合地基.方案4为土工格栅与水泥土夯实桩复合地基
1工程(Engineering)地质概述
某工程(Engineering)软土路基段位于江西定南县老城镇水西村野猪塘K126 + 000一126 +845里程,路鉴处于常年沼泽地带,两侧平行于路轴狭长的山脊,路线位于靠右侧山体坡脚,两侧山坡较陡,地形起伏大,向广东方向缓缓升高。平均处理(processing)深度为6m,处理宽度20一50m,最宽处位于K126 +50一K126 + 380段.达70一120m。
2处理(processing)方案
软基的处理方案如图1所示。土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和聚酯经编涤纶土工格栅四大类。格栅是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅,当作为土木工程使用时,称为土工格栅。水泥土夯(hāng)实桩桩径为350mm,采用正四边形布置,间距为0. 9m,配合比为水泥:土料=
  1:6,桩长一般为6 -7m。水泥土桩上有0.5m的褥垫层,其上再铺设一层土工格栅,从而形成水泥土夯实桩与土工格栅联合加固的复合(recombination)地基。3分析手段
本文采用欧洲普遍应用的有限元分析程序Plaxis进行数值分析。土体采用15节点平面应变单元,本构模型(model)选用Mohr-Coulomb理想弹塑性模型;桩体模型根据Mindlin梁理论假定为5节点的线弹性(Elasticity)材料(Material),其抗压刚度EA和抗弯刚度El须给出。
4结果分析
利用有限元模拟纂础上路堤填筑进程,共计算分析(Analyse)了四种方案,方案I为天然地基,方案z为土工格栅复合(recombination)地墓,方案3为水泥土夯实桩复合地基,方案4为水泥土夯实桩联合土工格栅复合地从。
对比方案I和方案2,在填筑前期,沉降速率稍慢,其沉降规律基本相同。土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和聚酯经编涤纶土工格栅四大类。格栅是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅,当作为土木工程使用时,称为土工格栅。土工格栅是一种主要的土工合成材料,与其他土工合成材料相比,它具有独特的性能与功效。常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。随着上部填筑路堤高度的增加,方案1沉降量急速增大,路堤发生破坏,在这个过程中,方案2由于格栅的存在,可以明显延缓基础沉陷,消除差异沉降进而减小沉降量,增加地基承载能力。但是,从最终沉降量来看,格栅消除沉降的效果并不明显。对比方案3和方案4可以看出,由于水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)土夯(hāng)实桩的存在,基础强度得到加强,沉降与方案1, 2相比减小明显,同样的,格栅的存在对减小沉降贡献较小。特别是在路堤填筑的前期,也就是基础上搜荷载较小的情况下.这种贡献更小,随着路堤填筑,这种贡献才逐渐显现。产生这种现象的原因可作如下说明:格栅与桩的联合作用(role)机理,在上覆荷载较小的情况下,桩分担荷载较小,桩土分担的荷载比W
  2: W:较小,在这样的荷载水平下,桩土之间的差异沉降很小,因此,格橱的拱效应很难发挥出来,其消除差异沉降进而减小沉降量的能力也很难发挥出来,随着上搜荷载的增大,桩分担的荷载增加.桩土分担荷载比也增大,导致桩土之间的差异沉降增加,这时,格栅的拱效应逐渐发挥,其减小沉降量的能力也逐渐发挥出来。从图3的堤底坡脚处沉降曲线可以看出,在路堤填筑的前期,四种方案坡脚处均发生不同程度的沉降,随着路堤填筑的进行,路基上硬荷载逐渐增加,坡脚处土体逐渐隆起,路堤发生不同程度的侧向变形。对比各方案可以看出,水泥土夯实桩可以有效的约束路堤的侧向变形,增强(enhancement)地基强度,限制路堤的沉降与破坏,土工格栅在一定程度上延缓了坡脚土体的隆起,使得整个路基具有较好的完整性,从而可以限制路堤的滑动破坏。
从以上分析(Analyse)可以看出,在水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)土夯实桩与土工格栅复合(recombination)地基中,水泥土夯实桩对于加强软弱土层强度,减小沉降起了主要作用,土工格栅的主要作用在于减小侧向位移.延缓堤底隆起,使得路堤具有较好的完整性,从而增加基础承载能力,格栅对减小最终沉降量的贡献较小。

玻璃纤维土工格栅是一种用于路面增强、老路补强,加固路基及软土基的优良土工合成材料(Material)。在处理(processing)沥青 路面反射裂纹应用(application)上,已成为不可替代(用一物质代替另一物质(多为强者取代弱者的地位))的材料。该产品(Product)是以高强无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺( technology)制成网状基材,经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率,并具有耐高 温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀(释义:指腐烂、消失、侵蚀等)等优良性能,广泛应用于沥青路面、水泥(材料:粉状水硬性无机胶凝材料)路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。




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