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桥头跳车现象是高速、一级等高等级公路常见的工程问题之一，也是世界交通工程难题。随着社会进步与发展，高速公路已成为现代化建设不可或缺的重要基础设施，如果桥台台背回填土不适当地处理，容易导致桥头跳车现象的发生。桥头跳车在各等级公路中潜在危害极大，不仅影响乘车的舒适性，而且降低了行车的性，并使得桥头路面加速破坏，增加路桥维护成本，带来严重的经济损失和社会不良影响。因此，如何有效地进行桥台台背回填土处治、有效控制桥头跳车、保证公路交通正常、高速运营已引起全球的关注。 目前有机高分子土工合成材料在工程中广泛应用，土工格室是土工合成材料中具有较好力学性能的新型材料。本文针对如何防治桥头跳车技术开展研究，首先对土工格室加筋处理桥头跳车问题进行力学分析，研究利用土工格室材料的特点和性能，考虑土工格室的水平剪应力作用，计算水平剪应力作用下的地基内部应力场和位移场，在此基础上分析土工格室加筋台背填土减小差异沉降的力学机理。本文通过理论计算，分析了有无土工格室加筋的桥台路基沉降及变化规律，计算结果分析表明，路基沉降是引起不均匀沉降的重要原因，合理的加筋能减小路基与桥台之间台阶沉降。通过应用ABAQUS对桥台路基沉降的有限元数值计算分析表明：路基沉降量随着加筋层数的增加而减小，
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也就是说，载荷一旦作用于路基，在载荷的下方就会形成起契状的主动区域，它又通过过渡区域进行挤压，从而使被动区域发生隆起。也就是说，通过沿滑移线的剪切力和移动主动、过渡、被动三个区域的力决定了地基的承载能力。不仅在沙基地上可以十分明显的体会到以上原理的真实过程，在软基公路上也会找到这种的样板，只不过其形成的速率较之在砂上的变化慢些罢了。即使较好的路基材料也仍然无法避免其横向移动。一般的高速公路路基都高出地面好几米，吸水翻浆不太容易，但长期沉降依然存在。究其原因，雨水渗透、材料流失、基地下沉是其中部分原因，路基路面在车轮荷载长期碾压、振动力的作用下，材料向路基断面两侧横向位移不可否认是另外一个十分重要的原因。以我省各地各级公路为例，都有在该路的主行车道上可以明显感觉到路面已经被压出了一条“S”型沟状带。部分高速公路也不例外，汽车行驶在行车道上的颠簸明显强烈于行驶在超车带上的感觉，在道桥连接段尤为明显(俗称“桥头跳车”)。这种沟状路基沉降就是路基材料横向滑移的典型。
土工格室黄土的三轴剪切性能
为了研究土工格室加筋黄土的剪切性能,采用微型土工格室对不同加筋方式的格室加筋黄土及重塑黄土进行三轴剪切试验,得出加筋黄土及重塑黄土的应力-应变曲线及其抗剪强度指标,研究了加筋黄土和重塑黄土的应力-应变特性,分析了不同加筋方式下的加筋效果并讨论了不同土工格室层数加筋的加固机理。试验结果表明:重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线表现为弱硬化型,而土工格室加筋黄土的应力-应变曲线表现出明显的强硬化特性,4层土工格室加筋黄土的加筋效果 ,2层土工格室加筋黄土在低围压、较大应变情况下,土工格室的加筋效果可以得到更好的发挥;重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线基本呈双曲线,用邓肯-张模型对其拟合效果很好,土工格室加筋黄土的应力-应变曲线用幂函数式对其逼近效果较好;土工格室加筋显著提高土体的摩擦角和黏聚力,2层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高38%和50%,4层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高63%和120%,均比土工格栅加筋黄土的高;土工格室的加筋效果优于土工格栅等平面筋材,且格室层数的增加能进一步提高黄土的剪切性能,其原因主要是土工格室"强化带"和"间接影响带"的存在,层数越多,"强化带"和"间接影响带"厚度越大,加筋黄土的抗剪强度会得到进一步提高。
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