昔格达组泥岩在四川境内的西昌、攀枝花地区分布广泛。在为重型建筑、桥梁和水工建筑等选择持力层时,必须充分地考虑到该地层强度较低,在水的作用下,易滑、易于崩解、强度会大幅度降低的特点,而该地层用于高速公路建设更是空白。 西攀高速公路是交通部规划的八条西部大通道之一的甘肃兰州至云南磨憨口岸公路的重要组成部分。虽选线时进行了有效的绕避,但据不完全统计,西攀高速公路沿线共开挖近百万立方昔格达地层极软岩。如何加以合理利用是修建西攀高速公路必须解决的问题。 在昔格达组路堤中分层铺设土工格栅是解决上述问题的一种有意义的尝试。在西攀路已设计土工格栅加固路堤的段落较多,但是目前对于土工格栅的研究还不是很充分,还存在许多理论上和实践上的问题,其应用仍是建立在经验、试探和尝试性的基础之上。其中最基本的是土与聚合物之间的相互作用机理以及计算模式还不是十分清楚,对大部分的应用还缺乏分析理论和可靠的设计方法。 本论文结合交通部西部交通建设科技项目“昔格达组地层路基土工格栅材料应用研究”,以西攀高速公路K49+760～K49+820段为原型,共进行六组离心模型试验,其中三组不加土工格栅,三组加土工格栅。通过测定模型顶面的沉降、模型内部的水平土压力和竖向土压力,得出不同情况下路堤的变形及堤内土压力的分布形式。对比分析加与不加土工格栅时,路堤受力和变形规律的差异,对高填方路堤中土工格栅的作用效果进行分析和研究。通过对试验数据的分析,总结土工格栅对高填方路堤的影响及作用,为土工格栅与昔格达填土间相互作用机理的研究奠定基础和累积资料。论文概括了前人对昔格达土的工程性质和土工格栅的性能及功能研究成果,介绍了目前高填方路堤中土工格栅加筋的应用与研究进展。详细阐述了离心模型试验的原理、试验设计、模型的制作、量测系统的设计、测试元件的安装和试验结果。