土工格室处治基床病害的机理与实例数值分析

 　　土工格室处治基床病害的机理与实例数值分析

　　采用三维薄膜单元模拟筋材,研究不同筋材模量对加筋效果的影响。数值模拟表明,基床加入格室后,沉降明显降低,符合测试结果的规律。与现场试验相比,利用数值分析不仅得到宏观的沉降加筋效果,还能分析加筋材料参数的变化和铺设在基床不同位置的效果来研究格室处治基床的规律,从而可进一步探讨格室加筋的机制。格室的存在,有效减少了基床的侧向变形,改善了基床的附加应力分布,格室模量越高,加筋效果越明显。

　　铁路运营中,路基软弱基床常产生大量病害,诸如翻浆冒泥、基床下沉外挤、剪切破坏等。因此,对既有线和新线的软弱基床应予以高度重视。土工格室加固地基处理已有较多的研究与应用,Mhaiskar(1996)研究了格室处治软土地基改善强度的作用,陈艳平(2006)试验了土工格室碎石垫层-碎石桩复合地基的承载力与变形,土工格室在道路工程中的应用以及对不均匀沉降的处理。Chen(2007)通过土工格室加筋挡墙模型试验研究了土工格室加固破坏机理。张孟金、白光亮进行了土工格室防沙的风洞试验研究。已有的试验研究及工程实践表明,土工格室用于基床加固,能均化动应力在基床中的分布,减小基床产生的动变形和加速度,显著减少基床在重复荷载作用下的累积下沉,是目前用于基床加固较为有效的方法之一。本文通过分析铁路软弱基床病害现象与因素,以现场格室处治基床试验为基础,用三维有限元对土工格室处理软弱基床的加固机理进行研究分析。