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本文论述了大面积土工格室加筋挡土墙的设计与施工。在Sanorini(希腊)岛一个覆盖公元前2000年Akrotiri镇考古站点的新棚厂的设计和施工活动在各学科间的结合确立了一个系统的观念,其中包括具有垂直面的,作为外部支挡结构中 可行且可以接受的解决办法的,遵照严格的环境保护标准和合理的考古学需要的,主要与将来扩大挖掘相关的土工格室加筋土墙.在这些高达7.6m,总长750m的土工墙,由初级和次级加筋土工格室与相互作用的路堤火山灰材料提供必要的稳定性.在漫长的施工期,观测提供了正确的设计评价,并为将来终同一形式的外部支挡结构的扩建提供有价值的信息.
目前广泛用于浅层地基处理、坡面防护、城市大型管道支撑等工程同平面结构的土工格栅等相比,
土工格室是 20 世纪80 年代在国际上出现的一种新型三维土工合成材料,它是一种高分子聚合物宽条带经强力焊接而形成的三维网状结构体,伸缩自如,运输时可缩叠起来,使用时张开,并在格室中充填砂、 碎石或粘土等材料,构成具有强大侧向和大刚度的柔性结构层。
目前广泛用于浅层地基处理、坡面防护、城市大型管道支撑等工程同平面结构的土工格栅等相比,土工格室加筋土的优越性是:
①平铺加筋时, 加筋体只是筋材本身;而对土工格室加筋而言,加筋体已变成格室及填料构成的复合体;②平铺加筋的抗拉性能是通过土筋界面摩擦而发挥的;而格室筋材是通过直接限制填料的侧胀而发挥出来的,因而更能利用筋材的抗拉性能;③对格室体而言,土筋摩擦系数就是填料本身的内摩擦系数,因而可以提供比平铺加筋大得多的粘着强度。土工格室处理路基不均匀沉降的作用机理为:由于土工格室对填料提供了较大的侧向约束作用,格室侧壁对填料产生了向上的摩擦支承力,从而形成了一个具有较大弯拉刚度与抗剪强度的复合体。
采用一定手段在土中制成加固体,申加固体和土共同承担建筑物荷载的地基称为复合地基。构成复合地基的茱键是加固体和土要共同发挥作用,当加固体温度较高时(如素混凝土桩、二灰桩等),采用适当措施(如在桩顶设褥垫层)使桩土能共同发挥作用,也可构成复合地基,称为“刚性桩复合地基”。加固材料可以是石灰、夯实素土、水泥粉、砂石、建筑垃圾(渣土)、二灰硷、低标号硷、化学浆液等物理、化学性质相对稳定的材料。从施工工艺上可分为挤土类和非挤土类。复合地基广泛应用于一般的多层建筑到高层建筑,湿陷性黄土、饱和黄土、软土、杂(素)填土、松散沙土等用适当方法处理后均可构成复合地基。 随着全民对建筑工程质量的日益重视,建设主管部门对建设各个环节的监管也不断加强。复合地基作为隐蔽工程的一部分,重要性日益为人们所认识,加之发生质量事故后不易补救,故其施工质量的检测尤显重要。
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在格室内填充土、碎石或砂砾等构成具有一定刚度和侧限作用的格室加筋层,被普遍运用到公路、铁路以及水利等工程中。而针对这种材料,目前对于在土工格室影响参数如土工格室层数、不同高度、模量等研究较少,本文创新点在于对土工格室变截面参数进行了研究,这些参数的合理应用能达到提高材料使用的经济性效果。因此,利用土工格室对路堤进行加筋的分析探讨有着重要意义与实际价值。论文主体内容主要有以下几个方面:在土工格室加筋路堤的模型分析中,以实际工程为例,进行三维非线性的有限元模型分析,采用D-P弹塑性模型来模拟土体材料的非线性,筋土之间采用经典的Coulomb摩擦模型作为筋土界面切向力本构模型的接触单元,先通过对路堤加筋与未加筋两种情况下的对比,探讨了在铺设土工格室后对路堤的变形特性、规律及应力分布的影响
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