











土工格室稳定性验算
边坡稳定是路基设计的关键,验算方法分极限平衡理论法和有限元法两大类,一般常用前者。极限平衡理论法具体要根据软土厚度、路基填土高度及其物理力学性质等因素加以分析,找出潜在滑动***面,依据不同的***形式进行计算,加筋材料的作用相当于增加一个抗拉力,而这个抗拉力就是筋材克服摩阻力所发挥的强度,同时要考虑筋材对潜在滑动面的影响。作者认为用这种方法计算土工格室加筋处理路堤稳定性不太妥当,因为土工格室是一种三维网格,与其中的密实填料共同形成一种板结构,其不仅能发挥水平向摩阻力作用外,还能分担扩散竖向作用力,因而建立合理的模型单元用有限元法进行分析比较符合土工格室的作用机理。以下就作者初步尝试的两种模型处理方法加以简介,以供同行探讨。
模型1:节理单元。目前国内外已提出多种节理单元模型,首先是为研究岩体结构力学,模拟岩体软弱结构面而提出的,***早提出而又使用***广泛的是古德曼,是一种假想的无厚面结构,但其能传递压力及摩阻力,。土工格室为软土路堤的一相对强结构面,但其作用机理一致,土工格室垫层传递扩散垂向土压力,并依靠摩阻力发挥侧限作用,因而将土工格室及其周围一定厚度范围内的填料抽象为节理单元进行模拟。其刚度矩阵依据增量理论用变刚度法求得,其余同一般有限元计算。
模型2:板单元/接触面单元。由于土工格室的土梁作用机理形成一种大刚度板结构,在进行有限元模拟时将土工格室单独作一层板单元实体,而其与上下填料间的作用关系用节理面单元模拟。
软基解决
1997年,辽河油田勘察设计院陆地工程钻研院,在滩海潮间带临探路线进行了高强土工格室筑路实验,更进一步证实了高强土工格室在处理沉降方面的独到效用。该地域黄海高程1m以上,退潮水深近1m,地基承载力仅110MPa,上有10cm以上的淤泥。他们采纳华北石油治理局橡胶制品暨防腐技术钻研所消费的20cm高土工格室两层,配合土工布作路基底层,上层格室内填粗砂、砾石,下层内填矿渣,两边用山皮石作路肩。通过潮水渗透天然沉降当前,无需碾压即可行走大型重载翻斗车。通过四个多月、每日近百车次(单车分量15t∽30t)的碾压和每天两次潮水的冲刷,全体沉降有余10cm,而且根本中止持续沉降,均匀弯沉值113.3(容许弯沉值143),反映了格室、矿渣路面构造强度高、全体性好、荷载平均分散才能强的特点。从他们在这次实验中所作的土工格室筑路与惯例应用山皮石填海筑路两种的经济效益和社会效益剖析中可知:应用山皮石筑路每公里造价在400∽500万元之间,工期30∽40天,每公里需求3600个运输台班,每公里占地20万m2 。而用土工格室(双层)筑路,造价在100∽130万元,工期7天左右,每公里运输台班310个,每公里占地近7000m2。两者差距之大令人惊叹。缩小车辆行驶净化、缩小石料用量、缩小填料对陆地的净化,特地是具备养殖价钱的滩涂地域,其环保、经济效益更为可观。