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桩承式加筋垫层路堤荷载分担改进计算模型
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作者 何忠明 罗仕佳 王盘盘 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2286-2294,共9页
桩承式加筋垫层路堤中的关键荷载传递机制是多种现象的组合,包括路堤填土中的土拱效应、加筋垫层的张拉膜效应和地基土的支撑作用,然而,目前针对此方面的研究尚不完善。本文首先以考虑土体被动土压力发挥程度及桩间土应力非均匀分布改进... 桩承式加筋垫层路堤中的关键荷载传递机制是多种现象的组合,包括路堤填土中的土拱效应、加筋垫层的张拉膜效应和地基土的支撑作用,然而,目前针对此方面的研究尚不完善。本文首先以考虑土体被动土压力发挥程度及桩间土应力非均匀分布改进的Hewlett土拱模型为改进载体;其次,假定加筋垫层为上、下部受均布荷载作用的简支梁,截面拉应力完全由加筋体承担,压应力完全由垫层材料承担,同时考虑地基土反力与梁最大挠度相关,引入地基反应系数,从而建立改进的桩承式加筋垫层路堤荷载分担计算模型;最后,通过工程实例与模型参数分析,验证本文计算模型的可靠性与准确性。研究结果表明:在路堤填筑过程中,土拱效应逐渐完全发挥,促进路堤荷载向桩体转移;随着地基土固结,桩体承担的路堤荷载也在逐渐增大;路堤填土高度、填土内摩擦角、桩间距对桩体荷载分担影响较大,加筋体抗拉模量对其影响较小。 展开更多
关键词 道路工程 桩承式加筋垫层路堤 土拱效应 张拉膜效应 荷载分担计算模型
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不同垫层下煤矸石桩网复合路基承载特性 被引量:1
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作者 邓友生 姚志刚 +3 位作者 冯爱林 李龙 孟丽青 肇慧玲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1895-1905,共11页
为综合利用固体废弃物煤矸石,将其取代部分传统细骨料制备煤矸石混凝土桩。开展了土工格栅和土工格室加筋垫层下煤矸石桩网复合路基室内模型试验,分析路堤顶面荷载-沉降关系、加筋垫层传荷能力和桩身应力的差异性。同时,建立有限元计算... 为综合利用固体废弃物煤矸石,将其取代部分传统细骨料制备煤矸石混凝土桩。开展了土工格栅和土工格室加筋垫层下煤矸石桩网复合路基室内模型试验,分析路堤顶面荷载-沉降关系、加筋垫层传荷能力和桩身应力的差异性。同时,建立有限元计算模型,研究不同加筋材料应力和变形规律,揭示土工格室应用于加筋垫层作用机制。结果表明:在本次试验中,同土工格栅相比,土工格室加筋垫层显著减小路堤顶面沉降约29.71%。土工格室加筋垫层下桩顶和桩间处土压力衰减量分别约61.51%、56.35%,充分发挥了筏板效应和应力扩散效应。采用土工格室加筋垫层,路堤荷载能够被有效传递至煤矸石桩体,在路基中心处和沿路基横断方向桩身应力极值分别采用土工格栅加筋垫层的1.78、1.80倍。土工格室和土工格栅应力分布规律分别呈“V”型和“U”型变化特征,且土工格室的应力最大值大于土工格栅。土工格室特有的蜂窝状结构对路堤填料产生侧向环箍和肋条摩阻力作用,通过自身张拉变形有效地扩散路堤荷载。 展开更多
关键词 桩网复合路基 煤矸石桩 土工格室 加筋垫层荷载传递 桩身应力
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基于离心模型试验的软基路堤基底压力和垫层筋带拉力分析 被引量:7
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作者 张良 罗强 +2 位作者 陈虎 张敏静 裴富营 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2772-2779,共8页
为掌握垫层结构性能对基底压力和垫层筋带拉力的影响,设计了3种不同垫层结构的软土地基路堤离心模型试验,测试了在路堤荷载作用下的基底压力和垫层筋带拉力等数据。试验数据及分析表明,(1)随垫层结构性增强,路堤中心处的基底压力逐渐减... 为掌握垫层结构性能对基底压力和垫层筋带拉力的影响,设计了3种不同垫层结构的软土地基路堤离心模型试验,测试了在路堤荷载作用下的基底压力和垫层筋带拉力等数据。试验数据及分析表明,(1)随垫层结构性增强,路堤中心处的基底压力逐渐减小,路基面范围的基底压力分布由"中大边小"的凸型曲线逐渐变为"中小边大"的凹型曲线;(2)随垫层结构性的降低垫层筋带拉力减小,路堤土体也由静止稳定状态变为主动极限状态;(3)随路堤荷载增加,地基土体状态由弹性进入弹塑性直至塑性屈服,垫层筋带拉力的分布也逐渐由双峰的马鞍型向单峰的抛物线型转变。 展开更多
关键词 软土地基路堤 离心模型试验 路堤基底压力 加筋垫层筋带拉力
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基于最小势能原理的加筋垫层与路堤桩土相互作用研究 被引量:6
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作者 上官士青 杨敏 +2 位作者 陈飞 郭俊东 张俊峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1264-1270,共7页
桩承式加筋路堤由于涉及桩–桩间土–垫层–加筋体的相互作用问题而使其承载机理复杂,适用于分层土的简化计算方法尚需要深入研究。在广义桩–广义土物理模型的基础上引入加筋垫层,考虑桩土荷载传递及加筋体拉伸产生的弹性势能,推导了... 桩承式加筋路堤由于涉及桩–桩间土–垫层–加筋体的相互作用问题而使其承载机理复杂,适用于分层土的简化计算方法尚需要深入研究。在广义桩–广义土物理模型的基础上引入加筋垫层,考虑桩土荷载传递及加筋体拉伸产生的弹性势能,推导了整个系统的总势能方程,并将其离散化,建立了一个无约束非线性数学规划模型。该数学模型以总势能方程作为目标函数,采用下降迭代算法求解总势能方程的最小值,可求得桩、土、垫层垂直方向上的变形。通过一个未加筋的算例对数学规划模型进行了验证,并结合某堆煤筒仓实际工程对该方法计算的加筋处理效果进行了讨论。 展开更多
关键词 桩承式路堤 加筋垫层 数学规划 荷载传递法 桩土相互作用
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基于离心模型试验的软土地基路堤加筋垫层效应研究 被引量:4
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作者 张良 罗强 +1 位作者 裴富营 陈亚美 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期108-114,共7页
为了考察软土地基路堤的加筋垫层效应,进行4组不同垫层结构处理软土地基的离心模型试验,测试软土地基的沉降变形、垫层拉力和路堤基底压力等数据。测试数据表明:设置加筋垫层能有效减小并匀化软土地基在上部路堤荷载作用下的沉降变形,... 为了考察软土地基路堤的加筋垫层效应,进行4组不同垫层结构处理软土地基的离心模型试验,测试软土地基的沉降变形、垫层拉力和路堤基底压力等数据。测试数据表明:设置加筋垫层能有效减小并匀化软土地基在上部路堤荷载作用下的沉降变形,约束地基水平变形,且刚性垫层的效果好于柔性垫层;柔性垫层具有一定的匀化路堤基底压力的能力,基底压力的分布与垫层结构形式及路堤荷载的大小相关;随路堤荷载的增加,刚性垫层的水平拉力呈M形分布,柔性垫层筋带拉力由M形分布逐渐过渡为"锅底"状分布,若忽略地基的摩擦力,刚、柔性垫层中路肩下拉力可分别用静止土压力公式和朗肯主动土压力公式估算。 展开更多
关键词 刚性与柔性垫层 软土地基沉降 加筋垫层拉力 路堤基底压力 离心模型试验
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桩承加筋路堤中路堤与褥垫层共同作用理论分析 被引量:12
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作者 谭慧明 刘汉龙 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期2271-2276,共6页
从桩承加筋路堤中加筋褥垫层与路堤填土共同作用的实际情况出发,利用弹性力学对路堤填土单元进行了力学平衡分析,同时考虑到加筋褥垫层的工作状态类似于连续梁板的特性,根据PCC桩承加筋路堤的设计参数及现场测试结果,将现浇混凝土薄壁管... 从桩承加筋路堤中加筋褥垫层与路堤填土共同作用的实际情况出发,利用弹性力学对路堤填土单元进行了力学平衡分析,同时考虑到加筋褥垫层的工作状态类似于连续梁板的特性,根据PCC桩承加筋路堤的设计参数及现场测试结果,将现浇混凝土薄壁管桩(PCC)桩承加筋路堤中的加筋褥垫层视为弹性薄板,再根据薄板小挠度理论,推导出了桩土差异沉降等计算公式。又根据填土与褥垫层变形协调、应力连续的条件,在忽略褥垫层材料本身压缩量的前提下将加筋褥垫层变形分析与填土变形分析相结合,提出了求解填土等沉面高度、桩土应力、桩土差异沉降的方法,最后通过与现场实测结果对比,验证了方法的正确性。 展开更多
关键词 桩承加筋路堤 加筋褥垫层 PCC桩 差异沉降
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基于强度折减的加筋软土路堤边坡稳定分析 被引量:2
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作者 蔡晓光 范丽远 +1 位作者 谢长旺 王根龙 《施工技术》 CAS 北大核心 2010年第2期70-73,共4页
现行的加筋路堤稳定分析方法无法真实反映土工织物垫层对软土路堤稳定性的贡献,使计算的安全系数提高很少。利用基于强度折减的边坡稳定分析方法,模拟筋材与土体的相互作用,可分析加筋软土路堤的边坡稳定性。建议取边坡无量纲位移突变... 现行的加筋路堤稳定分析方法无法真实反映土工织物垫层对软土路堤稳定性的贡献,使计算的安全系数提高很少。利用基于强度折减的边坡稳定分析方法,模拟筋材与土体的相互作用,可分析加筋软土路堤的边坡稳定性。建议取边坡无量纲位移突变时刻对应的强度折减系数作为安全系数。经过三茂铁路路堤验算,计算的安全系数与传统加筋路堤稳定分析方法相比大幅提高,并与实测结果较为符合。最后,利用本文给出方法计算复合加筋排水褥垫加固路堤的稳定性。 展开更多
关键词 堤坝 土工织物 边坡稳定分析 强度折减法 复合加筋排水褥垫
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考虑加筋垫层作用的软基路堤临界高度确定方法初探 被引量:3
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作者 徐林荣 彭巨为 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期32-34,共3页
临界填筑高度是软基路堤工程中关注的一个问题,路堤填筑高度小于临界填筑高度时,地基的变形和稳定均能得到控制。以往的理论公式中对加筋垫层的影响考虑较少。本文根据加筋垫层的应力扩散理论及筋材摩阻力的减载作用,研究了加筋垫层作... 临界填筑高度是软基路堤工程中关注的一个问题,路堤填筑高度小于临界填筑高度时,地基的变形和稳定均能得到控制。以往的理论公式中对加筋垫层的影响考虑较少。本文根据加筋垫层的应力扩散理论及筋材摩阻力的减载作用,研究了加筋垫层作用下的临界高度确定方法,并对其中的参数选取作了初步探讨。 展开更多
关键词 软基路堤 临界高度 加筋垫层 参数选取
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桩承式加筋垫层路堤地基承载力计算方法 被引量:1
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作者 曾革 周志刚 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1158-1164,共7页
在分析桩承式加筋垫层路堤的力学作用机理与地基承载力影响因素的基础上,将地基承载力视为下承桩体复合地基承载力与加筋垫层及边坡土体压力作用所增加的承载力之和,采用叠加法建立1种综合考虑基础刚度、置换率、垫层扩散作用、加筋拉... 在分析桩承式加筋垫层路堤的力学作用机理与地基承载力影响因素的基础上,将地基承载力视为下承桩体复合地基承载力与加筋垫层及边坡土体压力作用所增加的承载力之和,采用叠加法建立1种综合考虑基础刚度、置换率、垫层扩散作用、加筋拉力作用、边坡土体压力作用的地基承载力计算公式与验算方法。研究结果表明:桩承式加筋垫层路堤地基承载力随基础刚度的减小、置换率的提高、加筋层数的增加、垫层扩散作用的加强而提高,筋材拉力对提高地基承载力起主要作用。 展开更多
关键词 桩承式加筋垫层路堤 地基承载力 叠加法 基础刚度 置换率
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土工格室加筋垫层路堤破坏模式和稳定性评价 被引量:6
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作者 金家庆 徐超 +1 位作者 梁程 刘若桐 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期86-94,共9页
采用土工格室加筋垫层提高软土地基上填方路堤的稳定性已得到认可,但其破坏模式和稳定性分析方法仍未取得共识。作者通过室内物理模拟试验,识别软土地基上无筋垫层路堤、土工格栅加筋垫层路堤和土工格室加筋垫层路堤的失效模式,并在此... 采用土工格室加筋垫层提高软土地基上填方路堤的稳定性已得到认可,但其破坏模式和稳定性分析方法仍未取得共识。作者通过室内物理模拟试验,识别软土地基上无筋垫层路堤、土工格栅加筋垫层路堤和土工格室加筋垫层路堤的失效模式,并在此基础上探讨土工格室加筋垫层路堤的稳定性和临界填筑高度分析方法。研究结果表明:软土地基上无筋垫层路堤和土工格栅加筋垫层路堤发生穿过垫层的圆弧滑动破坏;土工格室加筋垫层路堤呈整体破坏模式,滑动面虽呈似圆弧状但未穿过加筋垫层,破裂面在软土地基中形成和发展,而且位置更深。在识别破坏模式的基础上,通过土工格室加筋垫层的工作机理分析,提出了软土地基上土工格室加筋垫层路堤稳定性和临界填筑高度分析方法。 展开更多
关键词 软土地基 加筋垫层路堤 破坏模式 土工格室 稳定性
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桩承式路堤中加筋褥垫层的工作性状
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作者 庄妍 程欣婷 +3 位作者 肖衡林 刘奂孜 周倍合 李嘉俊 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2279-2284,2305,共7页
建立桩承式加筋路堤三维有限元模型,对比分析多层土工格栅与单层土工格栅情况下软土表面沉降、软土表面竖向应力与加筋体应变的分布规律.研究发现:软土表面的沉降仅与土工格栅的总强度有关,而土工格栅的层数对软土表面的沉降影响不大;... 建立桩承式加筋路堤三维有限元模型,对比分析多层土工格栅与单层土工格栅情况下软土表面沉降、软土表面竖向应力与加筋体应变的分布规律.研究发现:软土表面的沉降仅与土工格栅的总强度有关,而土工格栅的层数对软土表面的沉降影响不大;对比单层与三层加筋体模型结果可知,三层加筋体能更明显地减小作用在软土中心的竖向应力,从而使得两桩之间的竖向应力分布更加均匀.在土工格栅总强度相同的情况下,多层加筋体底层土工格栅的最大应变是单层加筋体的1.38~1.50倍. 展开更多
关键词 桩承式路堤 加筋褥垫层 有限元分析(FEA) 土工格栅应变 软土沉降
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Field study of plastic tube cast-in-place concrete pile
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作者 陈永辉 曹德洪 +2 位作者 王新泉 杜海伟 张霆 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2008年第S2期195-202,共8页
The compositions, technical principles and construction equipments of a new piling method used for ground improvement plastic tube cast-in-place concrete pile were introduced. The results from static load tests on sin... The compositions, technical principles and construction equipments of a new piling method used for ground improvement plastic tube cast-in-place concrete pile were introduced. The results from static load tests on single piles with different forms of pile shoes and on their composite foundations were analyzed. The distribution patterns of axial force, shaft friction and toe resistance were studied based on the measurements taken from buried strain gauges. From the point of engineering application, the pile has merits in convenient quality control, high bearing capacity and reliable quality, showing higher reasonability, advancement and suitability than other ground improvement methods. The pile can be adopted properly to take place of ordinary ground improvement method, achieving greater economical and social benefits. 展开更多
关键词 PLASTIC tube CAST-IN-PLACE concrete PILE SOFT ground improvement pile-supported type reinforced embankment CONSTRUCTION equipment CONSTRUCTION workmanship
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桩承式加筋路堤沉降变形特性研究
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作者 郭香红 《山西交通科技》 2014年第6期17-19,共3页
通过有限差分软件FLAC3D对桩承式加筋路堤沉降变形进行了研究,并分析了垫层和格栅对路堤沉降的影响。
关键词 桩承式加筋路堤 垫层 数值模拟 沉降
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