双向增强复合地基土工格室加筋体变形分析
双向增强复合地基土工格室加筋体变形分析
为解决现有梁、板法不能同时考虑桩土差异刚度、布桩形式以及摩阻效应对土工格室加筋体变形影响的问题,将单桩影响范围内的土工格室视为受上部荷载、水平摩阻力及桩土支撑力共同作用下的弹性圆薄板,并基于Winkler假定考虑了土工格室与桩土加固区的变形协调;根据单元体静力平衡建立了考虑水平摩阻效应的格室体挠曲变形控制微分方程,利用Bessel复变函数构造出不同条件下的挠度解析表达式,在此基础上得到了双向增强复合地基网下桩土应力比、沉降及桩土差异沉降的计算公式;采用室内试验对该方法进行了验证,并在此基础上利用该方法探讨分析了格室加筋体的复合弹性模量、水平摩阻系数、桩土刚度比等因素对双向增强复合地基网下桩土应力比和沉降的影响。研究结果表明:与实测值的对比结果显示该方法具有可行性;摩阻效应对桩土差异沉降影响较大,且在桩土刚度较大或加筋体复合弹性模量较小时,摩阻效应对桩土应力比、沉降影响亦十分显著。
双向增强复合地基工作情况可以用土工格室垫层的变形表示,桩土沉降等参数也可以根据其变形来进行计算,目前模拟格室体的“柔性筏板”作用主要是格室加筋体板、梁结构计算。格室加筋体的受力很复杂,不仅受到桩与桩间土的支撑力以及还有路堤的竖向压力,而在变形的时候上下界面受垫层填料的摩阻力,然而目前在模拟格室体的方法上又存在一定的局限性,因此对土工格室变形计算进行研究是十分有必要的。
面加筋网材料—高强土工格室的诞生背景
无论是前一代的加筋网—土工网,护坡蜂巢土工格室铺设,还是第二代的加筋网—单拉与双拉格栅,它们所要解决的问题仍是土工的整体均匀受力的问题,菏泽蜂巢土工格室铺设,便土工的整体性在应力作用下保持完整,不会发生应力下的各种破坏形式,比如各种滑塌、失陷、局部的不均匀沉陷等影响工程竣工后使用的各种病害,加筋网在土体中的应用,主要也是通过两种渠道实现加筋土体的要求:一是通过网自身的高强度、低延伸,影响并改善被加筋土体的整体强度;二是通过网的层付布设加大对土体的影响比例来实现加筋稳定土体的作用。
因为被加筋的土体自身的存在形式是三维状态,而前一代及第二代嘲都是平面状态,一种平面状态的加筋材料要改善立体状态的土体的整体性能,它所做的贡献也是极其有限的,这就是为什么当专业人士在使用平面加筋材料时,会依据土体的具体状况将加筋材料进行多层位布设的根本原因。
在了解了加筋与土体的相互作用的途径之后,我们发现了一种更加有效的加筋土体的办法,那就是要改善加筋材料自身的存在方式,即:将平面的加筋材料做成与土体状态相对应的立体加筋材料,尽可能的扩大对土体的影响比例。高强土格室就是在这种状况下诞生的。任何一种加筋刚都是通过它自身的存在状态(嘲格的形状与州格的厚度)与土体结合部位的结合状态完成加筋使命的。也就是说,如果这个同与土体的摩阻系数越高,它所能影响的土体比例就会越高,土体就会越稳定。让我们将平面的加筋材料与立面的加筋材料一高强土工格室比较一下,看它们在土体中的影响范围是制么状态。