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2.3 基于有限元分析提出的設(shè)計(jì) 采用有限元法對加筋土路堤的穩(wěn)定性分析是研究人員羅伊等人早前嘗試（2009年）。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)中，瑪達(dá)維Latha （2000）提出了土工格室包裹砂等效復(fù)合模式。后來Rajagopal 等人（2001）驗(yàn) 證使用的土工格室支持模型試驗(yàn)等效復(fù)合模型路堤上的軟粘土層構(gòu)成。在此模型中，在土壤中的內(nèi)聚力與通過土工格室對土壤圍壓的增加值 在上一節(jié)中E q （5）給出。土工格室包封土壤的等效剛度涉及未增強(qiáng)土壤的剛度，土工格室的材料和相互作用的割線模量，其表示在多個(gè)格室格子間的相互作用?；谕凉じ袷野馍叭S加壓試驗(yàn)，瑪達(dá)維Latha （2000）和Rajagopal 等（2001）提出了以下非線性經(jīng)驗(yàn)公式來表達(dá)土工格室加固砂（例如）的楊氏模量，所述土工格室的材料的割線模量和無筋砂（K u ）的楊氏模量的參數(shù)。 其中P a =大氣壓， M =土工格室材料割線模量，千牛/米； σ3=圍壓。 在上述公式中模數(shù)的參數(shù)對應(yīng)于雙曲線參數(shù)，鄧肯和昌（1970）提出的模型。對于E q （6）給出的任何土工格室的等效模數(shù)平均值，可以通過簡單的替換來獲得模量（M ）。 M 值應(yīng)相應(yīng)于土工格室的拉伸載荷 - 應(yīng)變曲線中2.5％平均應(yīng)變的值。該中心所述土工格室墊的周向應(yīng)變?yōu)?.5％，典型檢測點(diǎn)通常為約30％至35％的基腳寬度處（瑪達(dá)維Latha 等人的早期研究的量級 2008年），此應(yīng)變被認(rèn)為是在土工格室的平均周向應(yīng)變，而土壤的圍壓會(huì)因土工格室包裹而增加。 要設(shè)計(jì)一個(gè)土工格室路堤，路基應(yīng)模擬一個(gè)有限的元。土工格室墊層尺寸的確定，可以使用在前面的章節(jié)中討論的復(fù)合模型模擬具有同等的強(qiáng)度和剛度。路堤的壓力效應(yīng)會(huì)給路基的承載能力和下面路基 的相應(yīng)沉降、毗鄰路基地面的隆起、斜坡的橫向變形。通過對比確定：可以改變土工格室墊層的尺寸和強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，以獲得所需的允許荷載范圍內(nèi)的變形能力。有限元設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以得到路堤所承受的應(yīng)力和變形的完整曲線，這在所描述的其它兩種設(shè)計(jì)方法是不可能的。 要驗(yàn)證土工格室軟粘土地基設(shè)計(jì)的有效性，實(shí)驗(yàn)室通過Krishnaswamy 等（2000）所建立的實(shí)物模型，使用有限元分析的模擬和結(jié)果進(jìn)行了比較。該軟地基土路基和土壤的特性有限元分析顯示在，在GEOFEM 項(xiàng)目（Karpurapu 和1993年巴瑟斯特）采用有限元程序，不同的土工格室坡面的橫向變形比較的縱橫比顯示于圖4，寬高比被定義為土工格室高度（h ）與格室的等效直徑（D ）的比例。土工格室包裹是三角形的，等效直徑由等同于三角形面積相當(dāng)?shù)膱A獲得。在這些模型試驗(yàn)中，格室的直徑保持恒定為225毫米和土工格室墊層的高度是變化的，以獲得格室的不同高寬比。橫向變形恒定，因?yàn)樵撃Ｐ驮囼?yàn)在試驗(yàn)鋼槽進(jìn)行，因此堤腳點(diǎn)是受硬質(zhì)基體包裹體的影響，而堤是可以橫向方向自由移動(dòng)。這些結(jié)果證實(shí)該復(fù)合有限元模型能夠獲到土工格室很好的加固堤防的變化，可放心用于設(shè)計(jì)中。 3. 設(shè)計(jì)實(shí)例 在超過6米厚的軟粘性土上，設(shè)計(jì)建造一個(gè)高6米、無需排水的、抗剪強(qiáng)度15千牛/平方米的路堤。堤的橫截面示于圖5. 中，要求抗剪強(qiáng)度20千牛/平方米，設(shè)計(jì)出適合這種要求的土工格室。 圖5 設(shè)計(jì)實(shí)例中的路基橫斷面 3.1基于滑移線方法的設(shè)計(jì) 路堤基底寬=66米 土工格室寬度= 66米 - 4米（兩側(cè)偏移2米）=62米 土工格室寬度/軟土層的深度=62/6=10.33 根據(jù)應(yīng)力曲線圖，P /Cu = 12（從詹納1988年和布什1990講解中的圖表中獲?。? 跨剛性端的平均壓力P'=12Cu +1Cu =13Cu 因此，根據(jù)路基承載能力繪出的對稱的半邊路堤斷如圖 圖6 承載力圖設(shè)計(jì)實(shí)例 允許壓力20千牛/平方米對稱路堤的計(jì)算如下： 土工格室墊層上的路基的重量負(fù)荷（壩頂寬18米，基部寬28米，高4米）=（18 +28）/2×4×19 =1748千牛/米； 土工格室插入路基部分的重量負(fù)荷（基寬33m 和高度2 M ）=33×2×19 =1254千牛/米； 允許負(fù)載峰值（長18米）= 18×20=360千牛/米。 半邊路堤荷載（包括附加）=總負(fù)荷=1748+1254+360=3362千牛/米； 從壓力圖得到承載能力，千牛/米：6×5.71C u +（5.71+12）/2×C U × 5.71+7.5×13C U =304.43CU 為平衡所需要Cu=3362/304.43=11.04千牛/平方米

鋼筋混凝土框架植草護(hù)坡是指在邊坡上現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架, 在框架內(nèi)固定土工格室, 并在格室內(nèi)填土, 掛三維網(wǎng)噴播植草綠化從而可在較陡的挖方邊坡上培土約20cm 厚, 以達(dá)到護(hù)坡綠化的目的。它同漿砌片石骨架植草護(hù)坡類似, 區(qū)別在于鋼筋混凝土對邊坡的加固作用更強(qiáng)。 參考文獻(xiàn): [1] 李海光. 新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例[M].北京:人民交通出版社, 2004. [2] 周德培, 張俊云. 植被護(hù)坡工程技術(shù)[M].北京:人民交通出版社, 2003. [3] 鄭穎人, 陳祖煜, 王恭先, 等. 邊坡與滑坡工程治理[M ].北京:人民交通出版社, 2007. [4] J T /T513~521-2004, 公路工程土工合成材料等九項(xiàng)[S]. 3. 1 適用條件 On application of geo -gri d in excavati on of side slopes ZENG X iao -hu i Abstrac t :The pape r i ntroduces the fea t ures of t he g eo -g rid , as the new geosyntheti cs , has t he deta iled ill ustrates on the t wo applica ti on f o r m s of its pro tecti on design eng ineer i ng o f excavati on of si de sl opes , t hat is , t he grass pro tecti on sl ope o f geo -g ird and the g rass protection of geo -gr i d i n anchor -cab le fra m e bea m, t hrough appli cation on g eo -g rid , so as to solve the co m bina tion o f t he desi gn for the supporti ng structure o f the rock si de sl ope pro jects w i th the grass protection o f si de slopes by apply i ng the g eo -g rid . K , protecti on of sl , grass 土工格室在軟土地基處理 中的應(yīng)用與研究 張　勝, 趙華宏 (安徽省公路勘測設(shè)計(jì)院, 安徽　合肥　230041) 摘要:土工格室是近年來發(fā)展的一種新型土工合成材料, 其工程性能優(yōu)越, 替代傳統(tǒng)加筋材料, 被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代土木工程領(lǐng)域, 但目前工程經(jīng)驗(yàn)不足, 設(shè)計(jì)方法也不成熟。本文介紹了土工格室在安徽省高等級公路軟土地基處理中的應(yīng)用情況, 就其計(jì)算方法嘗試采用有限元數(shù)值法計(jì)算, 并提出兩種單元處理模型。關(guān)鍵詞:高等級公路; 軟土地基; 土工格室; 加筋墊層中圖分類號:U4121366　　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A Study on Application of Cellular Geogrid System in Soft Ground Treatment ZH ANG Sheng , ZH AO Hua Οhong (Highway Survey and Design Institute of Anhui Province , Anhui 　Hefei 　230041, China ) Abstract :The cellular geogrid system is new geosynthetics that have predominant engineering property , instead of general rein forcement materials , be widely applied in civil engineering currently 1Owing to lack of engineering experience , there is no standard design method s o far 1This paper presents the application of the cellular geogrid system in expressway s oft ground treatment in Anhui province 1It attempts to compute its effect by the finite element method , and puts forward tw o m odes of element m odel to simulate the cellular geogrid system 1K ey words :Expressway ; S oft ground ; Cellular geogrid system ; Rein forcement bedding 　　我國東南沿海、內(nèi)陸省份甚至西南山區(qū)均有不同 成因的軟土分布, 軟土路堤由于沉降、不均勻沉降大, 路基穩(wěn)定性差, 容易引起路面開裂、路基失穩(wěn)、橋頭跳車等不良現(xiàn)象的發(fā)生, 是目前高等級公路建設(shè) [1～3] 中的一項(xiàng)重要研究課題。土工格室這一新型材料取代傳統(tǒng)土工材料逐漸被人們用于軟土地基處理中。安徽省軟土分布廣泛, 本文結(jié)合安徽省軟土地區(qū)高等級公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn), 就土工格室在軟土地基處理中的應(yīng)用情況加以論述。 1　安徽省軟土主要成因及工程地質(zhì)特性 狀、透鏡狀, 間或與砂或泥炭互層, 底部有砂層分 布。物理力學(xué)性質(zhì)及透水性較差, 主要物理力學(xué)指標(biāo)見表1?！　￠L江河漫灘沖積相軟土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)表1

山東聯(lián)祥工程材料有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及售后服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè)，主營土工膜，復(fù)合土工膜，HDPE土工膜，，糙面土工膜，土工格柵，防水板等各種產(chǎn)品，公司成立于2009年，總資產(chǎn)為1.5億，占地150畝，現(xiàn)有職工300人，各類技術(shù)人員150人。公司地處全國土工合成材料專業(yè)生產(chǎn)基地－德州陵縣。緊靠京滬高速鐵路，京福高速公路，104國道，毗鄰青島，煙臺(tái)，天津三大水運(yùn)港口，擁有得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件，交通十分便利。
    我公司生產(chǎn)的hdpe復(fù)合土工膜以塑料薄膜作為防滲基材，與無紡布hdpe復(fù)合而成的土工防滲材料，它的防滲性能主要取決于塑料薄膜的防滲性能。目前，國內(nèi)外防滲應(yīng)用的塑料薄膜，主要有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE HDPE）、乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA)，它們是一種高分子化學(xué)柔性材料，比重較小，延伸性較強(qiáng)，適應(yīng)變形能力高，耐腐蝕，耐低溫，抗凍性能好。其主要機(jī)理是以塑料薄膜的不透水性隔斷土壩漏水通道，以其較大的抗拉強(qiáng)度和延伸率承受水壓和適應(yīng)壩體變形；而無紡布亦是一種高分子短纖維化學(xué)材料，通過針刺或熱粘成形，具有較高的抗拉強(qiáng)度和延伸性，它與塑料薄膜結(jié)合后，不僅增大了塑料薄膜的抗拉強(qiáng)度和抗穿刺能力，而且由于無紡布表面粗糙，增大了接觸面的摩擦系數(shù)，有利于hdpe復(fù)合土工膜及保護(hù)層的穩(wěn)定。同時(shí)，它們對細(xì)菌和化學(xué)作用有較好的耐侵蝕性，不怕酸、堿、鹽類的侵蝕?，F(xiàn)在又有種新型的hdpe復(fù)合土工膜--經(jīng)編復(fù)合土工膜。經(jīng)編復(fù)合土工膜以合成纖維（或玻璃纖維）為增強(qiáng)材料，通過與hdpe復(fù)合土工膜hdpe復(fù)合而成的新型土工材料。經(jīng)編hdpe復(fù)合土工膜不同于一般hdpe復(fù)合土工膜。其最大特點(diǎn)是經(jīng)線與緯線的交叉點(diǎn)不彎曲，各自處于平直狀態(tài)。用捆綁線將兩者捆扎牢固，可全面較均勻同步，承受外力，分布應(yīng)力，且當(dāng)施加的外力撕裂材料的瞬時(shí)，紗線會(huì)沿初裂口擁集，增加抗撕裂強(qiáng)度。經(jīng)編hdpe復(fù)合時(shí)，即利用經(jīng)編捆綁線在經(jīng)，緯紗與短纖針刺非織防水土工布的纖維層間反復(fù)穿行，使三者編結(jié)為一體。因而經(jīng)編hdpe復(fù)合土工膜既具有高抗拉強(qiáng)度，低延伸率的特點(diǎn)，又兼有hdpe復(fù)合土工膜的防水性能。因此經(jīng)編hdpe復(fù)合土工膜是一種具在加筋增強(qiáng)、隔離、防護(hù)作用的防滲材料。它是當(dāng)今國際上高水平的應(yīng)用土工hdpe復(fù)合材料。公司秉承“以誠信為本，以質(zhì)量求生存，以品種圖發(fā)展”的企業(yè)方針。依靠科技發(fā)展，堅(jiān)持創(chuàng)新，以技術(shù)為核心，不斷為用戶提供滿意的高質(zhì)量產(chǎn)品是我們始終不變的追求。