土工格室对路堤沉降影响的有限元分析

　　通过研究土工格室如何对软土路堤进行加筋，并且应用ANSYS有限元软件来数值模拟土工格室增强土体的强度。通过添加土工格室前后情况对比，改变土工格室的添加层数进行分析，研究了铺设土工格室对软土路堤的沉降影响以及铺设层数。结果表明，添加土工格室能限制路堤的沉降，蜂巢格室负载支撑，使土体稳定性整体提高。

　　路堤作为交通，储存水源，保持水土的设施，是非常重要的建筑结构。天然的软土由于抗剪强度低，蜂巢格室支撑管道，变形大，容易发生沉降，导致整体结构的破坏。目前，应用土工格室对软土路基加筋已经被广泛应用，取得了预期效果和良好的经济效益。土工格室本身有非常多的优点，可用于边坡防护、挡土墙，蜂巢格室，还可用于河道治理、城市排水道支撑工程。土工格室作为一种新型的加筋材料，目前被广泛应用于各种道路设施中，并且取得了良好的效果和经济效益。20世纪初欧洲和美洲将土工格室应用与路基的加筋，大大地减少了路堤的物理沉降。目前我国也大量地将土工格室应用于道路基础设施建设中，并且取得了意想不到的效果。1982年K.Z.Andrawes等对土工合成材料模拟时将Duncan-Chang的双曲线非线性弹性模型应用于土体的模拟。经过长时间的发展证明有限元方法对土工格室和土体的模拟已经成熟，它能够考虑复杂的边界条件、荷载条件和应力与应变关系，使分析结果更为准确和可靠，并且将极大地节省试验时间、人力和资金、扩大研究参数的范围和精细程度。同时应用有限元方法能够考虑复杂的边界条件、荷载条件和应力应变的非线性关系，使分析更为准确。

（1）热老化实验

将片材放置在给定条件（温度、风速和换气率等）的热老化试验箱中，使其经受热和氧的加速老化作用，蜂巢格室用于土地拦固，通过检测试验前后性能的变化，评定材料的耐热性。具体试验按照GB/T7141-1992规定进行。

（2）光老化实验

采用实验室光源暴露试验方法，该方法是采用模拟和强化大气环境中主要因素的一种人工加速老化试验方法，可在较短的时间内获取近似于常规大气暴露结果，具体试验按照GB/T16422.2-1999规定进行。

黄土路堤土工格室护坡冲刷模型试验研究简介

　　采用模型试验方法，以边坡坡率、汇水流量、土工格室规格为主要影响因素，进行了一系列的黄土路堤边坡冲刷对比试验。试验结果表明:对于黄土路堤边坡而言，有土工格室防护的坡面不会形成连续的冲沟，冲刷深度小于10cm，无土工格室防护的坡面，可形成连续的V型冲沟，冲刷深度可达20～30cm;采用土工格室防护时，可以减小40%的冲刷量，说明土工格室对黄土路堤边坡的冲刷防护效果明显，是一种有效的边坡防护方法;试验中得到的一些数据和结果，可为以后的边坡防护设计所借鉴。

　　就黄土路堤边坡防护的冲刷试验而言，目前大多是针对诸如浆砌片石或混凝土骨架护坡、预制混凝土框架护坡等措施开展研究的，而对于土工格室护坡的冲刷试验研究，则涉及较少。与圬工材料相比，土工格室具有很多优点:①轻便，抗拉强度高，便于运输;②价格便宜，经济合理;③整体性好，便于施工，格室可以根据需要加工;④耐久性好，使用年限可以达到40年，完全满足公路工程的需要。从改变流径、消减能量和分散坡面水流的角度来讲，土工格室防止边坡冲刷在理论上是成立的。为了检验其防护效果，并为以后黄土路堤边坡防护设计参数取值提供依据，笔者做了土工格室护坡的室内模型冲刷对比试验。

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