土工格室加筋路堤边坡离心模型试验研究

 　　土工格室加筋路堤边坡离心模型试验研究

　　以边坡高度12m,坡度为1∶0.75,共铺设土工格室20层,层厚为0.6m的某二级公路为原型路堤,设计和制作了9组土工格室加筋和1组未加土工格室边坡相似模型,对土工格室加筋边坡变形和破坏力学机理进行了离心模型试验研究。在试验加载过程中,采用位移传感器测量坡顶的变形,通过摄影照相记录边坡破坏全过程。试验发现,土工格室加筋边坡破坏过程可划分为变形、开裂、局部剪切塑性变形和破坏四个阶段。土工格室加筋边坡的破坏模式表现为加筋区的整体破坏,并与未加筋区有明显的分界线。加大格室高度与层厚比和提高格室长度与坡高之比有利于增加边坡的稳定性,但存在一个临界值。填料强度对土工格室加筋边坡的影响十分突出,边坡坡度对其稳定性的影响则不大。

　　在公路、铁路等的软基加固与处理中,土工格室加筋土作为最重要的措施之一,在工程上已经获得了广泛的应用,并取得了良好的工程效果。为了研究其加固力学机理,许多学者开展了该领域的试验研究。采用0.10,0.15和0.20m高的土工格室进行整治铁路基床下沉病害的试验。从列车荷载作用下基床土动应力的实测数据,分析了不同高度土工格室的轨下动应力衰减差异及设计所需的换填厚度。表明,采用的格室高度愈高,轨下动应力衰减愈明显,所需换填厚度愈小。进行了基床换填土工格室加筋砂夹卵石垫层的现场动静态试验,表明换填土工格室加筋砂夹卵石垫层的基床加固方案,能有效地改善基床的动力特性,十分显著地降低基床产生的残余变形。进行了5组土工格室和砂构成的基床垫层和土工网和砂构成的基床垫层静态原型尺寸模型试验。两种材料的试验结果对比表明,与土工网垫层相比,土工格室垫层能够更有效地提高基床以及整个线路结构的刚度和强度。