作为城市供水、供气及排污等生命线系统工程的重要组成部分,埋地管道在现代社会具有举足轻重的作用。由于管道埋置于地下,经常受到上部交通荷载的影响,频繁的荷载作用给管道的正常使用带来了巨大的安全隐患,一旦管道发生事故,轻则影响交通正常运行,重则引发火灾、爆炸、毒气泄漏等致命灾害,威胁人类的生命财产安全。因此,针对埋地管道的防护研究显得尤为重要。当前,土工格栅已经广泛应用于支挡结构加固、软弱地基处理及边坡防护等方面且均取得了良好效果,本文尝试将土工格栅出色的隔离防护特性和加筋减载效果引入埋地管道防护中,并借助室内试验和数值分析深入探讨在上部循环荷载作用下土工格栅防护柔性埋地管道的有效性及其作用机理。论文主要研究内容及结论如下:本论文首先针对循环荷载作用下土工格栅加筋柔性埋地管道开展了室内模型试验,确定了埋深为3D(D为管道外径)管道的最佳筋材铺设参数,即首层筋材最佳埋深u为0.4B(B为加载板宽度),筋材最佳层间距u_g为0.5B,筋材最佳铺设长度L为5D。然后,基于最佳筋材铺设参数,借助模型试验综合研究了管道埋深、筋材层数、循环荷载大小和频率等因素对管道力学性能的影响,试验结果表明:增加管道埋深,管道变形减小而加载板沉降增大;增加格栅层数能显著增强土体,从而有效减少管道变形和加载板沉降;提高荷载水平或降低荷载频率对管道力学性能影响显著,管道径向变形和加载板沉降随之增大;格栅应变随距加载板中心的距离增加而减小,随着循环次数的增加,格栅中心点应变呈现先增加后减少的趋势,且提高荷载水平或降低加载频率导致格栅应变增加明显。最后,通过ABAQUS数值分析平台对土工格栅加筋柔性埋地管道进行二维平面应变建模分析,研究循环荷载作用下土体和管道力学性能的分布规律并与物理模型试验对比分析,进一步研究不同筋材模量下土体和管道的变形规律。模拟分析结果表明:循环荷载作用下,有限元模型土体和管道的变形规律与模型试验的变形规律基本一致,但有限元模拟结果较试验值整体偏小;适当提高筋材模量可以有效减小管道变形和土体沉降。