土工格室加固浅层饱和黄土地基的有限元分析

　　基于MARC有限元软件，焊接格室河渠保护设计，采用研编的单元用户子程序，对用土工格室处理浅层饱和黄土地基的效果进行了有限元分析(FEA)，结果表明:土工格室的有效影响深度为饱和黄土层厚度的50%左右，焊接格室河渠保护参数，处理后的饱和黄土地基，水平位移在影响深度范围内可减小约17%左右;竖向位移也得到了一定的减小，可减小5%左右;竖向应力值减小35%左右;土工格室的加固厚度对路堤总沉降变形影响不大，但对水平位移影响较明显;相同工况下土工格室的布置位置对处理效果影响不大。结合工程实践，对有限元分析结果和现场实测数据进行对比分析，结果表明:土工格室加固方法能有效地处理浅层饱和黄土地基。

　　采用土工格室对饱和黄土地基进行局部换填加固，形成水平向加筋复合结构体，以提高其地基承载力，在近几年的黄土地区高等级公路建设中已逐渐开始应用。笔者基于有限元软件 MARC，采用Visual Fortran 6. 5 对其进行了二次开发，编制了单元用户子程序，对浅层饱和黄土地基条件下，采用土工格室处理前后的位移特征和力学性状进行了分析，探讨了该种加固方法的适应性，同时结合甘肃省尹家庄—中川机场高速公路的工程实践，进行了现场测试，并对两者结果进行了对比，以便为饱和黄土地基处理的设计提供依据。

土工格室植草护坡施工方法

土工格室植草护坡施工方法

　　1、按设计坡度清理、平整坡面，并人工夯实坡面。

2、采用插件式连接法连接土工格室单元。连接时将未展开的土工格室组 件并齐，对准相应的连接塑件，插入圆销，然后展开。连接时，根据不同坡比的边坡采用不同单元组合形式。

3、在坡面上按设计的锚杆位置放样，采用?38-?42钻杆进行钻孔，孔径基本可达50，按要求进行冲孔，在钻孔内灌注M30砂浆。

4、按设计要求弯制锚杆，并除锈、涂防锈油漆，悬在坡面外的锚杆(?22、应套内径为25的聚乙烯或聚丙希软塑料管，定做焊接格室河渠保护，管内所有空间应用油脂充填，端部应密封。

5、铺设时，在坡顶先用固定钉或锚杆进行固定，按设计图纸要求开展，在坡脚用固定钉或锚杆固定，其间按图纸要求用锚杆固定。土工格室应预系土工绳，以备与三维网连接绑扎。

6、施工边坡平台及首级平台填土，以固定土工格室于坡面上。

7、土工格室固定好后，即可向格室内填充种植土、土壤改良剂、肥料等设计的填料，充填时要使用振动板使之密实，靠近表面时用潮湿的粘土回填，并高出格室面1cm~2cm，并保持预系的土工绳露出坡面。首段铺设完毕后，即可进行第二段的铺设直至终完成。土工格室内填土要从上层开始分段进行，初期铺设时，上端一定要锚固好，可新增附加锚钉，一般为上部至少每隔一个格室间距布置一个锚杆或锚钉，等全部铺设完成并填充压实后，附加锚钉可取掉。

8、自上而下铺挂三维植被网，并与土工格室上的土工绳绑扎牢固，贴紧坡面。个别地段，可增加土钉或固定钉固定。

9、采用液压喷播植草，焊接格室河渠保护，并覆盖土工膜，定期浇水养护，直至植草成坪。

　客运专线土工格室复合基床的试验研究

　　研究目的：在列车荷载的重复作用下，基床结构变形是轨道结构几何尺寸恶化的重要因素之一。采用土工格室复合基床结构可以强化基床表层强度和刚度，以满足特殊路段基床结构的需要。研究方法：本文介绍了适用于客运专线的土工格室复合基床结构的4组动态模型试验。试验在室内填筑了宽7m、长4m、高1．05～1．55m的路基基床模型，采用5Hz、20-140kN动荷载模拟列车荷载，每组重复加载150万次以反映列车对路基基床的重复荷载作用。为验证室内试验结果，在秦沈线进行了现场动态试验。试验结果表明，土工格室可均化基床、路基的动静应力分布，明显降低基床和路基的弹性和变形，减少运营维修养护工作量，且格室越高越好。研究结论：通过与现场试验结果对比，30cm厚的土工格室复合基床表层基本能够满足客运专线对基床刚度和变形控制的要求。

　　研究目的高速列车安全舒适运行需要一个平坦的、刚度合理和稳定的轨下基础。对于有碴轨道结构，散粒材料构成的道床和基床结构在列车荷载重复作用下产生变形和弹性变形，它们是轨道变形的主要来源，前者主要影响轨道的不平顺，后者对轨道结构有着重要的影响。因此，路基基床结构变形问题是客运专线路基基床设计所考虑的主要问题。在良好的地基条件和合格的路基本体的前提下，使用合理的基床结构型式、优质的基床填料和严格控制的压实标准是控制高速铁路路基基床变形的主要手段。土工格室是由强化的聚乙烯(或聚丙希)宽带经超声波焊接(或其它方式如挤压成型)构成的网状格室结构，在格室内充填土石等材料，构成具有侧向限制能力和较大刚度的结构，以达到加固土体的目的。近年来，针对土工格室在路基工程的应用进行了大量的研究工作和工程实践。本试验的目的就是通过使用土工格室复合基床结构，提高基床结构的刚度，减少重复荷载作用下的弹性变形和变形，以满足特殊路段基床结构的需要，同时，验证是否能够降低基床表层厚度，解决基床表层材料缺乏地区的材料问题。

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