基于数值分析的土工格栅加筋陡坡路堤优化设计研究

为了探讨土工格栅加筋陡坡路堤设计参数对稳定性的影响,以G216线民丰至黑石北湖公路项目土工格栅加筋陡坡路堤工程为例,借助Midas GTS NX有限元软件实现土工格栅加筋陡坡路堤的建模,研究路堤构造形式、填土参数、筋材参数对路堤最大水平位移以及路堤稳定性的影响规律.结果 表明:填土黏聚力、内摩擦角以及土工格栅弹性模量越大,加筋路堤最大水平位移越小,路堤整体稳定性越好;对于高陡坡路堤,可以通过路堤分级的形式对路堤进行加固;"上疏下密"型布筋方式比"中间密"型以及"均布"型更能有效限制路堤的水平位移;在加筋陡坡路堤设计时,建议土工格栅的弹性模量不低于7 MPa,筋材布设层间距不大于60 cm.     

土工格栅加筋陡坡路堤的有限元分析

采用Plaxis程序建立了土工格栅加筋陡坡路堤的有限元分析模型,利用该模型对陡坡路堤边坡坡比、路堤高度、筋带间距及筋带参数等因素对陡坡路堤稳定性的影响机理进行了研究,并对加筋陡坡路堤的极限承载力进行了数值分析。分析结果表明,土工格栅加筋陡坡路堤不但能降低路堤的总竖向沉降量,减小路堤的侧向位移,确保陡坡路堤稳定性,还能显著提高路堤的承载力。     

山区高速公路陡坡上路基稳定性分析方法与治理对策

结合湖南某山区高速公路陡坡上路基工程的特点,深入探讨了山区陡坡上路基破坏机理与破坏模式,在综合运用极限平衡分析与离散单元分析方法基础上,探讨了山区陡坡上高速公路路基稳定性的分析方法,并在深人研究高速公路路基支护型式与支护效果的基础上,提出了对山区高速公路陡坡上路基采用反压护道加固路堤、挡土墙加固路基、土工格栅加筋法加固路堤等治理措施与对策.     

山区高速公路陡坡上路基稳定性分析方法与治理对策

结合湖南某山区高速公路陡坡上路基工程的特点，深入探讨了山区陡坡上路基破坏机理与破坏模式，在综合运用极限平衡分析与离散单元分析方法基础上，探讨了山区陡坡上高速公路路基稳定性的分析方法，并在深入研究高速公路路基支护型式与支护效果的基础上，提出了对山区高速公路陡坡上路基采用反压护道加固路堤、挡土墙加固路基、土工格栅加筋法加固路堤等治理措施与对策。     

土工格栅加筋高陡坡路堤稳定性及其影响因素分析

土工格栅具有独特的物理力学性能,将其作为加筋材料铺设于路堤边坡中,能够有效地改善路堤的变形特性,提高路堤的整体性能。采用FLAC3D建立数值分析模型,基于强度折减法对土体抗剪强度参数及筋土界面参数进行模拟,对比分析了土工格栅对高陡坡路堤稳定性的影响。同时,研究了不同条件下路堤边坡的安全系数及潜在滑动面的变化规律。结果表明:当土体抗剪强度参数较小时,在土体中铺设土工格栅,路堤边坡安全系数可提高10%~20%;对比分析加筋与未加筋工况下路堤边坡的稳定性可知,格栅与土体的相互作用提高了路堤的稳定性,边坡滑动面向深层发展,其曲率变缓。     

土工格栅对加筋高填路堤稳定性影响特性分析

山区加筋高填路堤的设计和施工中,土工格栅对其稳定性的影响因素并不是很明确。为了有效地分析土工格栅对加筋高填路堤稳定性的影响,该文结合广东省云(浮)-罗(定)高速公路典型高填路堤工程,在分析未加筋路堤的稳定和变形特性的基础上,对土工格栅参数设计进行比选和优化。根据格栅铺设位置的不同,选择不同的格栅长度、格栅层数、拉伸模量等,利用强度折减数值模拟技术,计算和分析不同工况条件下土工格栅设计对安全系数和潜在滑动面的影响。研究结果表明:采用路堤下部格栅铺设的方式对边坡安全系数的增加较明显,计算的安全系数比在路堤中部和上部铺设格栅工况条件下的值大。在相同的计算参数情况下,土工格栅的拉伸模量为50~200kN/m、层数为7~9层时,加筋效果较明显;在高填路堤中,在路基中下部8~26m范围内铺设土工格栅及边坡坡脚附近上下加铺土工格栅,加筋效果明显。     

土工格栅加固高路堤的抗震性能分析

国内外关于土工格栅加固路堤边坡抗震效应的研究甚少报道。文中结合512汶川大地震震害调查资料,运用有限差分法分析了友谊隧道出口处42 m高路堤在地震中基本保持完好状态的原因,主要是由于土工格栅的加固作用;此外,优质的砂岩填料对路堤稳定性的提高也发挥了重要作用。文中关于土工格栅抗震性能的分析,对高烈度地震区的路堤的抗震设计有一定指导作用。     

桩承式加筋路堤关键问题研究

利用弹塑性有限元方法研究了桩承式加筋路堤应用中的几个关键问题,包括桩承式路堤的沉降组成和分布规律、适用条件、荷载分担比的影响因素等。具体研究了未打穿软土层情况下不同路堤高度时的路堤沉降规律,在打穿和未打穿2种情况下荷载分担比随桩托板尺寸、桩间距、路堤高度等因素的变化规律及土工格栅的作用。结果表明:路堤沉降主要取决于桩端以下软土层的压缩;荷载分担比随桩托板尺寸和路堤高度的增加而增大,随桩间距的增加而减小;土工格栅对荷载分担比和路堤沉降影响都不大。     

刚性桩加固软土路基设计方案探讨

采用有限元软件Plaxis建立了四个模型,通过对比模型计算结果,分析了土工格栅和桩帽对刚性桩加固软土路基中的作用,并与柔性桩加固软土路基的效果进行对比。结果表明:土工格栅对调节桩土应力比、均化沉降有一定作用;桩帽对提高桩土应力比、减小差异沉降的作用较明显;与柔性桩相比,刚性桩更能有效控制路堤总沉降和约束地基土体的侧向位移。     

塑料排水板与土工格栅联合加固高填软基机理研究

针对某高速公路高填软基的特殊土质,结合塑料排水板和土工格栅在地基加固中的作用特点,提出用塑料排水板与土工格栅联合加固的方案来处理软弱路基,并利用MIDAS有限元数值模拟软件,对塑料排水板与土工格栅联合加固机理进行研究。结果显示,土工格栅在其中起到类似抗拉膜的作用,从而控制地基的不均匀沉降,减小路堤坡脚附近的侧向位移,增加路基的极限承载能力,但土工格栅对路基沉降量的影响较小。     

加筋土陡边坡受力测试分析

在系统调研加筋土陡边坡路堤研究应用的基础上,结合赣龙铁路加筋土陡边坡典型工程,开展了水平土压力、竖直土压力、土工格栅拉筋应变以及坡面水平变形等项目的现场测试,研究了加筋土陡边坡的受力特征、作用机理,验证了设计方法,测试结果及多年运营表明:加筋土陡边坡设计合理,能满足路堤稳定和变形的要求。     

加筋土在高速公路高路堤陡边坡上的应用概述

加筋高路堤陡边坡技术由于其性能安全可靠、经济效果显著等特点而备受关注,具有广阔的应用前景。文中阐述了加筋土试验研究的现状,从加筋土的特性、机理、边坡稳定性3个方面的研究入手,辅以工程应用范例,探讨了加筋高路堤陡边坡的稳定性。     

复杂陡坡地形条件下高填路堤变形的数值模拟研究

以京台高速公路（平潭段）工程为依托，选取3处典型断面，在FLAC3D数值平台上分别研究坡度陡缓、坡面形式以及坡脚形式下的高填路堤沉降及侧移变形规律。研究结果表明:一定范围内坡度的减小会导致沉降及侧移变形量增大，且最大沉降处呈现上移的趋势；坡面折线角度变化不大的情况下，直线陡坡相较于折线陡坡能减少路堤的变形量，但其影响效果较为有限；相较于坡脚平坡，坡脚反坡会使得路堤沉降和侧移变形显著减小。因此，在陡坡高填路堤填筑中可通过设置坡脚反坡、在一定范围内增加陡坡坡度等手段来提高路堤分层填筑的稳定性。     

砂砾填筑及土工格栅改善桥头跳车机理研究

采用有限元计算的方法，分析了桥梁台背回填砂砾和粘土的受力状态的差别；并分析了不同层距土工格栅加筋路堤的受力变形特性。得到以下主要结论：①土体的材质对沉降有十分明显的影响，对于弹性模量、内摩擦角、粘聚力相对稼大的砂砾而言，其整体性能比粘土要优良，更适合做路堤填土；②土工格栅加筋作用能够有效减小路堤沉降量，提升路堤的整体性和竖向变形均匀性，且格栅层距越小效果越明显；③格栅有利于改善路面结构和搭板的受力和变形特性，从而延长路面使用寿命。     

山区高速公路高填斜陡路堤稳定性研究

高填斜陡路堤是山区高速公路最常见的断面型式之一,也是山区高速公路路基设计与施工的难点之一,但《设计规范》[1]仅对其稳定性系数给出取值范围,并未详细阐述影响高填斜陡路堤稳定性的因素关系。本文结合工程实际,基于室内试验和模拟计算,研究了高填斜陡路堤稳定性的影响因素及其变化规律,研究成果表明：路堤填土的选择、路堤断面型式的选择、地面台阶的开挖、地面横坡和路堤坡脚处渗水等均对其稳定性影响很大,研究成果对工程设计和施工具有重要的参考价值。     

FLAC3D在高速铁路路堤边坡稳定性分析中的应用

高速铁路在山区修建,高填陡坡路堤不可避免,其边坡的稳定性分析、破坏模式及支挡防护措施的研究尤为重要。运用有限差分软件FLAC3D,对某客运专线典型高填陡坡路堤工点进行了采用设置路堤边坡方案的稳定性及破坏模式分析,根据分析结果确定了锚固桩支挡防护方案。FLAC3D在锚固桩受力分析中,考虑了路堤边坡体与锚固桩之间整体力学效应,可通过数值模拟直接得到锚固桩的内力分布,比基于刚体极限平衡方法的计算结果更接近真实情况。     

山区高等级公路加筋高路堤陡边坡研究

介绍加筋高路堤陡边坡的室内外研究成果：用离心模型研究加筋陡边坡的变形性态和经济合理的布筋方案；修筑高21．0m,坡比1：0．75的加筋高路堤陡边坡，对加筋陡边坡的技术可靠性和经济性作了现场验证和评估。结果表明，加筋高路堤陡边坡能养活占地拆迁，增加高填方边坡的稳定，技术性能安全可靠，经济效益显著，在山区公路路基边坡稳定中具有良好的推广应用前景。     

土工格栅加筋陡边坡路堤位移特性的试验研究

为了解土工格栅加筋陡边坡路堤的位移特性,通过离心模型试验和土工格栅应变的现场观测进行了研究.获得了土工格栅加筋路堤横断面位移分布和路堤中土工格栅应变随时间变化的情况,发现在边坡坡脚浸水的情况下,加筋模型有绕边坡坡脚倾覆的趋势,倾覆趋势随加筋密度的增大和边坡坡度的增大而增大,而不加筋路堤边坡发生了滑塌,表明土工格栅的加入提高了路堤的整体性.在边坡坡脚浸水的情况下,地基土体在边坡坡脚附近的推移以及在路堤下部的沉降是路堤破坏的主要原因,有无加筋、加筋密度和边坡坡度对地基土体位移的分布特性影响不大.