内容发布更新时间 : 2024/6/27 0:58:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

土工格室软土地基路堤的加固设计

G. Madhavi Latha*

印度科学研究所土木工程部 –班加罗尔 560 012, （收稿2010年9月17日，接收2011年5月19日）

摘要 ：可用于土工格室堤防加固的设计方法是极少数。较早的两种方法和在本文所提出的并与他们相比的第三方法。在第一种方法叫做滑移线的方法，所述土壤的塑性承载失效假定，即土工格室层在软土中使用非对称滑移线计算地基土。第二种方法基于边坡稳定分析，通用边坡稳定性设计对基床路堤需要土工格室的强度。在第三本文提出的方法，土工格室加固是基于堤防平面应变有限元设计的分析。所述土工格室层被建模为一个等效的复合层用以改性强度和刚度值。强度和土工格室层的尺寸则估计需要承载能力或允许变形。这三种设计方法是通过设计实例相比较。据观察，基于有限元模拟的设计方法是最全面的，因为它解决了允许变形的问题，并给出完整的应力、变形和给定负载条件下路基的应变行为。

关键词：土工格室; 加强; 堤;软基; 设计;复合模式;有限元 分析。 1.介绍

软弱土壤堤防建设是许多岩土工程应用中经常遇到的问题，如高速公路，机场跑道堤防，堤防围堵，洪水保护防洪堤，土坝和护堤。高强度土工合成材料可用于各种软土堤防加固稳定化技术，简单，速度更快，性价比高。利用土工格室用于加固软弱土体堤防，近年来已经获得了不少人气。土工格室是三维土工合成材料，用其装满泥土或颗粒料，土工格室基础层路基加固的重要优点有：

?它充当一个快速的建设工作平台。

?它作为一个地基堤防的坚硬平台，提升了均匀沉降。 ?它最大限度地减少施工时间，并减少了挖掘和换填成本。 ?它可以防止承载能力失效，减少过多的沉降和横向变形。 ?它提供了短期和长期的堤防稳定性。

对土工格室加筋土性能的文献报道是很少，调查由巴瑟斯特和Jarrett的（1988），詹纳、（1988），Bush等人。 （1990年），迪恩和洛锡安（1990年），巴瑟斯特和Karpurapu（1993年），Cowland和黄（1993），巴瑟斯特和Knight（1998）Hendricker （1998），Krishnaswamy（2000），玛达维Latha和Rajagopal（2007），玛达维Latha（2008年）等，可用于土工格室堤防防护的设计方法是很少。在本文中，基于土工格室的有限元分析提出了堤防设计新方法，该方法相比两者的早期方法相比较。 2.现有的设计方法

只有极少数研究人员探讨了土工格室的设计方法。其中有些是给由普易格和夏弗纳（1986年），奥斯汀（1992）和利里丘蒂（1994年）。但是，这些方法是根据坡面侵蚀控制应用来设计土工格室。据笔者的了解，文献报道只有两个方法设计土工格室强化支持软粘土地基堤防。第一种方法是滑移线分析，由詹纳等人提出的方法（1988）。第二种方法是基于边坡稳定分析，通过玛达维Latha等人提出（2006）。 2.1滑移线法

詹纳（1988）建议的用于设计土工格室堤防防护的方法。在本设计中，

假设土壤承载力是塑性失败而不是圆形滑动失败，这类故障是对于堤防的预期，其宽度是地基土深度四倍以上。 Johnson和梅勒（1983）的方法是在两个粗糙的刚性地基土块上加压。，这是近似的软土块，假设加压在顶部的土工格室基床和在底部的硬层之间。用这个模拟软地基土加固的一种非对称滑移区域线。这种设计的概念是，土工格室施加在具有一定程度土工格室抑制作用的软土块上，从而旋转主应力的方向，最大剪切方向压力也相应地旋转，深推破坏面到地基。用一个15°滑移线场来确定软土的承载能力。滑动的结构线和相应的承载压力图进行了详细讨论（詹纳等人，1988）。基于滑动的土工格室路堤典型的承载能力滑移线示于图 1。

图1 土工格室路堤承载力滑移线图

承载力图通过从滑移线区的外缘向内的“刚性端”的边界，滑移区域线定义为土工格室宽度和软质土层深度的比。“刚性端'是詹纳