黄土加筋路堤试验路段应力变形分析
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（ 京 工 业 大 学 建 工 学 院 ， 京 １０２ ） 北 北 ００ ２
摘要 ： 了有 效 防治黄 土路 堤 的湿 陷性破 坏 ， 证黄 土路 堤 的 整体 稳 定性 ， 路 基病 害调 查 和试 验路 段 为 保 在 土样 室 内试 验的 基础 上 ， 采用有 限元 方 法对黄 土路堤 在 加 筋和 无 筋条 件 下 的应 力 和 变形 规律 进 行 了数 值 分析 ， 出了加 筋黄 土路 堤 可 以使 湿 陷性 黄 土路堤 的 变形趋 缓 ， 向应 力 显示 出比较 均 匀的 受压状 态 得 横 和稳 定的 受力趋 势 ， 而改善路 基 不利 的受 力状 态 ， 从 并给 出 了土 工合成材 料加 筋设 计 方案 。
１ ９６． ９
ｍ ｎ 钻具 旋 转 速 度 ８ｒｍｎ的技 术 参 数 适 用 于翔 安 隧 ｉ， ／ ｉ
道 出 口端浅 滩砾 砂层 的施 工加 固。
参 考 文 献
［ ］Ｉ ２ ９ ， 工 建筑 物 水 泥灌 浆施 工技 术 规 范 ［ ］ ３ｓ６— ４水 ｓ． ［］ 宗元 ． 土工程勘察设计手册 ［ ． 阳 ： 宁科学技术 出 ４林 岩 Ｍ］沈 辽
土 体 中的拉应 力传 递 给 邻 近 的加 筋 材 料 ， 筋 材 作 为 使
抗 拉构 件 ， 土体 本 身 只 承 受压 应 力 和 剪 应 力 。那 么 而 怎 样才 能准 确地将 筋 材布置 在 沿着 主拉应 变方 向 的拉 伸 变形 区 ， 就应 该对 土 体 所 针 对 的 筋材 进 行 有 限 元计
１２ 网格 的划分 以及边 界条 件 的处理 ．
为了在分 析 时能够 突 出所关 心部 分 的应 力 以及 变 形情况 ， 路基 由左 至右 和 由上往 下 的网格逐 渐加 大 ， 模 型的右 侧采用 无 限单元来 模 拟在路 基横 向天 然地 基 的
１ 数 值 模 型 的 假 定 及 计 算 参 数 的 确 定
１１ 数值 模型 的假 定 ． 路面结 构为 ３ ｅ 的 沥青 混 凝 土 面层 加 １ ｍ的 ｍ ８ｅ
水 稳层加 ６ ｍ的砂砾 层 ， 土与地 基之 间有 ５ ｍ的 ０ｅ 填 ０ｅ 灰 土垫层 ， 两者 之 间为扰 动填 土 ， 垫层 以下为 天然地 基 土 。路堤 几何 尺寸 如 图 １ 。
收 稿 日 期 ：０ ７０ ．６； 回 日 期 ：０ ７０ ．８ ２ ０ ．２０ 修 ２ ０ ．６ ０
基 金 项 目 ： 通 部 西 部 交 通 科 技 项 目第 ２０ ３８０２ 交 ０ １１００２号 。 作 者 简 介 ： 志清 （９ ５ ） 男 ， 蒙古 卓 资县 人 ， 教 授 ， 士 。 张 １６ 一 ， 内 副 博
考虑 ；
２ 填 土 和 地 基 土 的本 构 关 系 采 用 ＤｕｋｒＰａｅ ） ｒｃｅ－ｒ ｒ ｇ 弹塑性 模 型 ； ３ 边界条 件 ： ） 右侧施 加无 限单 元 ， 约束其 右端 横 向
位移 ； 边 沿道路 中线 约束 横 向位移 ； 左 下部取 路 堤地 面
线 以下 ８Ｉ， 束下部 的竖 向位 移 。 Ｉ Ｔ约
关键词 ： 土 黄 加 筋路堤 数值 分析 中图分 类号 ： ４ ６ １ ９ 文 献标 识码 ： Ｕ１、 ６ Ａ
算 和数值 分析 。本 研究 项 目在分 析 了黄土加 筋路 堤的
Ｏ 前 言
普通路基 都有 一 定 的抗 压 和抗 剪 强 度 ， 抗 拉 强 而
应力 和变 形 的基 础 上进 行 了方 案 设 计 ， 在 宁夏 银 古 并 高速公路 辅路 修筑 了试 验路 段 。
图 １ 路 堤 的 几 何 尺 寸， 花形 布置 ， 序孔 间 隔施 工 ， ． 梅 多 灌浆 压 力 ０ ６ ．
ＭＰ ， ａ 水压 ３ ａ 气 压 ０ ６ＭＰ ， ５ＭＰ ， ． ａ 钻具 提 升速 度 ７ ｃ ／ ｍ
［］ 明 礼 ． 合 地 基 技 术 ［ ． 京 ： 国 环 境 科 学 出 版 社 ， ２阎 复 Ｍ］ 北 中
维普资讯
铁
道 建
筑
Ｒａｌ ｙ Ｅ ｉ ｅ ｒｎ ｉ ｗａ ｎｇｎ ｅｉ ｇ
文章 编号 ：０ ３１９ （ ０７ ０ ．０ ８０ １０ ．９５ ２０ ） ８ ５ ．４ ０
黄 土 加 筋 路堤 试 验 路 段 应 力变 形 分 析
张志清 ， 燕 ， 苏 金 江
人 民交 通 出 版社 ．
（ 责任 审编 王天威）
维普资讯
２０ ０７年第 ８期
黄 土 加 筋 路 堤 试 验 路 段 应 力 变 形 分 析 表 １ 计 算 参 数 取 值 表
５ ９
对 以上路堤 进行 有 限元 分 析作 如下假 定 ： １路 堤 的纵 向是 足 够 长 的 ， 按平 面应 变 问题 来 ） 故
版 社 ，９ ６ １９ ．
［ ］ 强 勇 ． 土工 程 强 度 与 稳 定 计 算 及 工 程 应 用 ［ ． 京 ： ５张 岩 Ｍ］北 中
国建 筑 工 业 出 版 社 ，０５ ２０ ．
［ ］ 约汉 ． 浆 加 固技 术 在 处 理 软 弱 地 基 中 的 应 用 ［ ． 京 ： １李 注 Ｍ］北
度 却很 低 。在 路基 内铺 设 适 当 的加 筋 材 料 ， 以不 同 可 程 度地 改善 路基 的强 度 和 变 形状 态 ， 土工 合 成 材 料 在 土体 内 以筋 材作 为抗拉 构件 ， 土体产 生 相互摩 擦 ， 与 限 制 土体 的侧 向变形 ， 强土体 的 整体性 ， 而提 高土体 增 从 的抗剪强 度 。加筋 土强 度 的提高 或者 说加 筋 土体 自主 稳定 性 的增加 ， 基 本 原 理 存 在 于筋 一 土之 间 的 相互 其 摩 阻联 结之 中 。 为 了使加 筋材 料 产 生 拉应 力 ， 必须 将 其 布 置 在 土 体 中 的拉 伸 变形 区 ， 且最 好沿 着主拉 应 变方 向 ， 并 这样
摘要 ： 了有 效 防治黄 土路 堤 的湿 陷性破 坏 ， 证黄 土路 堤 的 整体 稳 定性 ， 路 基病 害调 查 和试 验路 段 为 保 在 土样 室 内试 验的 基础 上 ， 采用有 限元 方 法对黄 土路堤 在 加 筋和 无 筋条 件 下 的应 力 和 变形 规律 进 行 了数 值 分析 ， 出了加 筋黄 土路 堤 可 以使 湿 陷性 黄 土路堤 的 变形趋 缓 ， 向应 力 显示 出比较 均 匀的 受压状 态 得 横 和稳 定的 受力趋 势 ， 而改善路 基 不利 的受 力状 态 ， 从 并给 出 了土 工合成材 料加 筋设 计 方案 。
１ ９６． ９
ｍ ｎ 钻具 旋 转 速 度 ８ｒｍｎ的技 术 参 数 适 用 于翔 安 隧 ｉ， ／ ｉ
道 出 口端浅 滩砾 砂层 的施 工加 固。
参 考 文 献
［ ］Ｉ ２ ９ ， 工 建筑 物 水 泥灌 浆施 工技 术 规 范 ［ ］ ３ｓ６— ４水 ｓ． ［］ 宗元 ． 土工程勘察设计手册 ［ ． 阳 ： 宁科学技术 出 ４林 岩 Ｍ］沈 辽
土 体 中的拉应 力传 递 给 邻 近 的加 筋 材 料 ， 筋 材 作 为 使
抗 拉构 件 ， 土体 本 身 只 承 受压 应 力 和 剪 应 力 。那 么 而 怎 样才 能准 确地将 筋 材布置 在 沿着 主拉应 变方 向 的拉 伸 变形 区 ， 就应 该对 土 体 所 针 对 的 筋材 进 行 有 限 元计
１２ 网格 的划分 以及边 界条 件 的处理 ．
为了在分 析 时能够 突 出所关 心部 分 的应 力 以及 变 形情况 ， 路基 由左 至右 和 由上往 下 的网格逐 渐加 大 ， 模 型的右 侧采用 无 限单元来 模 拟在路 基横 向天 然地 基 的
１ 数 值 模 型 的 假 定 及 计 算 参 数 的 确 定
１１ 数值 模型 的假 定 ． 路面结 构为 ３ ｅ 的 沥青 混 凝 土 面层 加 １ ｍ的 ｍ ８ｅ
水 稳层加 ６ ｍ的砂砾 层 ， 土与地 基之 间有 ５ ｍ的 ０ｅ 填 ０ｅ 灰 土垫层 ， 两者 之 间为扰 动填 土 ， 垫层 以下为 天然地 基 土 。路堤 几何 尺寸 如 图 １ 。
收 稿 日 期 ：０ ７０ ．６； 回 日 期 ：０ ７０ ．８ ２ ０ ．２０ 修 ２ ０ ．６ ０
基 金 项 目 ： 通 部 西 部 交 通 科 技 项 目第 ２０ ３８０２ 交 ０ １１００２号 。 作 者 简 介 ： 志清 （９ ５ ） 男 ， 蒙古 卓 资县 人 ， 教 授 ， 士 。 张 １６ 一 ， 内 副 博
考虑 ；
２ 填 土 和 地 基 土 的本 构 关 系 采 用 ＤｕｋｒＰａｅ ） ｒｃｅ－ｒ ｒ ｇ 弹塑性 模 型 ； ３ 边界条 件 ： ） 右侧施 加无 限单 元 ， 约束其 右端 横 向
位移 ； 边 沿道路 中线 约束 横 向位移 ； 左 下部取 路 堤地 面
线 以下 ８Ｉ， 束下部 的竖 向位 移 。 Ｉ Ｔ约
关键词 ： 土 黄 加 筋路堤 数值 分析 中图分 类号 ： ４ ６ １ ９ 文 献标 识码 ： Ｕ１、 ６ Ａ
算 和数值 分析 。本 研究 项 目在分 析 了黄土加 筋路 堤的
Ｏ 前 言
普通路基 都有 一 定 的抗 压 和抗 剪 强 度 ， 抗 拉 强 而
应力 和变 形 的基 础 上进 行 了方 案 设 计 ， 在 宁夏 银 古 并 高速公路 辅路 修筑 了试 验路 段 。
图 １ 路 堤 的 几 何 尺 寸， 花形 布置 ， 序孔 间 隔施 工 ， ． 梅 多 灌浆 压 力 ０ ６ ．
ＭＰ ， ａ 水压 ３ ａ 气 压 ０ ６ＭＰ ， ５ＭＰ ， ． ａ 钻具 提 升速 度 ７ ｃ ／ ｍ
［］ 明 礼 ． 合 地 基 技 术 ［ ． 京 ： 国 环 境 科 学 出 版 社 ， ２阎 复 Ｍ］ 北 中
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铁
道 建
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Ｒａｌ ｙ Ｅ ｉ ｅ ｒｎ ｉ ｗａ ｎｇｎ ｅｉ ｇ
文章 编号 ：０ ３１９ （ ０７ ０ ．０ ８０ １０ ．９５ ２０ ） ８ ５ ．４ ０
黄 土 加 筋 路堤 试 验 路 段 应 力变 形 分 析
张志清 ， 燕 ， 苏 金 江
人 民交 通 出 版社 ．
（ 责任 审编 王天威）
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２０ ０７年第 ８期
黄 土 加 筋 路 堤 试 验 路 段 应 力 变 形 分 析 表 １ 计 算 参 数 取 值 表
５ ９
对 以上路堤 进行 有 限元 分 析作 如下假 定 ： １路 堤 的纵 向是 足 够 长 的 ， 按平 面应 变 问题 来 ） 故
版 社 ，９ ６ １９ ．
［ ］ 强 勇 ． 土工 程 强 度 与 稳 定 计 算 及 工 程 应 用 ［ ． 京 ： ５张 岩 Ｍ］北 中
国建 筑 工 业 出 版 社 ，０５ ２０ ．
［ ］ 约汉 ． 浆 加 固技 术 在 处 理 软 弱 地 基 中 的 应 用 ［ ． 京 ： １李 注 Ｍ］北
度 却很 低 。在 路基 内铺 设 适 当 的加 筋 材 料 ， 以不 同 可 程 度地 改善 路基 的强 度 和 变 形状 态 ， 土工 合 成 材 料 在 土体 内 以筋 材作 为抗拉 构件 ， 土体产 生 相互摩 擦 ， 与 限 制 土体 的侧 向变形 ， 强土体 的 整体性 ， 而提 高土体 增 从 的抗剪强 度 。加筋 土强 度 的提高 或者 说加 筋 土体 自主 稳定 性 的增加 ， 基 本 原 理 存 在 于筋 一 土之 间 的 相互 其 摩 阻联 结之 中 。 为 了使加 筋材 料 产 生 拉应 力 ， 必须 将 其 布 置 在 土 体 中 的拉 伸 变形 区 ， 且最 好沿 着主拉 应 变方 向 ， 并 这样