桩网支承路基土拱效应及加筋体受力变形特性研究

来源 :中国铁道科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuen370181406
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桩网支承路基是在刚性桩或半刚性桩上加设加筋网垫(由土工合成材料和碎石或砾石组成)的一种地基处理方法。在其作用机理研究中,土拱效应和由土拱效应竖向应力引起加筋体拉力的研究是两项重要的内容。目前,英国BS8006、北欧规范、日本规范和德国DBGEO规范已纳入了相关的计算方法,我国至今尚无相关规范。   针对桩网支承路基中的土拱效应和加筋体的受力变形特性,本文做了大量研究工作,包括数值模拟桩网支承路基的工作性状、对比分析4个国外相关计算方法、开展1组现场填筑试验和8组室内模拟试验等。研究表明:(1)国外规范中土拱效应和加筋体拉力的计算存在诸多差异,包括土拱形式的假设、对地基反力的考虑、计算加筋体拉力控制参数的选取等等。德国规范计算的桩间土竖向应力结果与实测较为接近。(2)两桩帽间的加筋体拉力大于四桩之间加筋体拉力,位于两桩帽之间并垂直于桩帽边的加筋体拉力大于平行于桩帽边的加筋体。(3)加筋体受力后的变形平面形状近似呈悬索状。(4)桩间土承担一定的荷载,随着填土高度和上覆荷载的增加而增加。(5)加筋体的初始松紧状态对土拱成拱效率有一定影响。   本文在综合分析上述研究成果基础上,改进了加筋体拉力的计算方法。在本算法中,土拱效应引起的竖向应力采用球形拱理论分析,加筋体拉力采用悬索理论分析。计算加筋体拉力时考虑地基反力和加筋体初始挠度的有利影响。通过实测结果与本算法的计算结果对比表明,计算结果基本符合实测。本算法为我国建立合理的桩网支承路基计算方法提供了参考。  
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