【摘要】：樁承式加筋路堤由路堤填料、一層或多層水平加筋體、樁帽、樁和地基土組成，是近年來在軟土地區(qū)發(fā)展起來的一種新型路堤型式、具有施工工期短、無須對軟基進行預壓和二次開挖、能有效控制地基的沉降和側(cè)向變形等顯著優(yōu)點。樁承式加筋路堤承載變形機理復雜，研究工作相對滯后，目前主要依靠經(jīng)驗進行設(shè)計。因此，對樁承式加筋路堤土拱效應(yīng)機理進行研究并建立相應(yīng)的計算模型具有重要的工程實踐意義。 本文首先在室內(nèi)制作了樁承式加筋路堤三維土拱效應(yīng)模型試驗裝置，，通過該裝置研究了樁-土相對位移、路堤高度、樁帽凈間距和水平加筋體拉伸強度等因素對路堤填筑過程及水袋放水過程中樁土應(yīng)力比的影響，分析了路堤高度對路面沉降的影響，并確定了三維土拱等沉面高度。試驗結(jié)果表明土拱效應(yīng)發(fā)揮程度與樁-土相對位移密切相關(guān)，存在一個臨界樁-土相對位移使得樁土應(yīng)力比達到最大值。試驗結(jié)果還表明路堤高度與樁帽凈間距之比對樁土應(yīng)力比具有重要影響，而等沉面高度主要決定于樁帽凈間距。 然后，采用數(shù)值軟件FLAC3D對樁承式加筋路堤土拱效應(yīng)進行了分析，研究了樁帽、樁間土土壓力的變化規(guī)律以及樁帽凈間距、路堤填土性質(zhì)、水平加筋體對土拱效應(yīng)和路堤等沉面的影響。數(shù)值模擬結(jié)果說明水平加筋體拉伸強度和路堤填土粘聚力對樁土應(yīng)力比及等沉面高度的影響很小，采用內(nèi)摩擦角較大的土料作為路堤填土能增強土拱效應(yīng)，但對等沉面高度的影響很小。 最后，對室內(nèi)模型試驗、數(shù)值模擬及現(xiàn)場測試結(jié)果進行了分析，建立了便于工程應(yīng)用的樁承式加筋路堤三維土拱效應(yīng)土楔體計算模型。利用該模型可以得到路堤填筑完成后的樁土應(yīng)力比及路堤施工完畢后樁土應(yīng)力比的最大、最小值。
【圖文】：

hzdKσvtanφKσvvKσvtanφKσvDap Doorσv+dσv1 3dW圖 1.2 Terzaghi 的土拱效應(yīng)模型型型來源于 Guido[29]在側(cè)限剛性箱中所做的格土拱模型示意圖，如圖 1.3 所示，在路堤荷的土柱，假定正四棱錐形體內(nèi)的填土荷載由為樁體承擔。

(c) 半球形土拱模型的拆分圖 1.4 Hewlett & Randolph 提出土拱模型敏等人的土拱效應(yīng)計算方法]等人從單樁有效處理范圍內(nèi)路堤受力平衡出發(fā)，改進了 分析方法，得出了樁間土上土壓力 σs、樁頂承擔的路堤荷研究了樁帽大小、樁間距和填料內(nèi)摩擦角對樁體荷載分擔lett 的極限分析法作了對比。陳云敏等人認為，當路堤高能滿足路堤的平衡條件，因此引入系數(shù) α 來對 Hewlett &的分析方法進行修正，取 σ =αKpσr，并根據(jù)路堤土體的重土拱拱頂土單元體的豎向受力平衡及相應(yīng)的邊界條件得到 2 12 212 2 3 2 2 3 2pKpp ps Ks b b s bhK sK
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U416.12

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