高速公路过渡段路基土工格栅加筋设计方法研究

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1、东南大学硕士学位论文高速公路过渡段路基土工格栅加筋设计方法研究姓名：孙旭申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘松玉;邓永锋20080120摘要过渡段地基的差异沉降会导致路面沿横向产生裂缝或者“跳车”，用土工格栅处理差异沉降施工简便、效果明显、费用也较低，具有良好的性价比。本文采用原位试验、室内试验、室内模型试验和数值模拟的方法对土工格栅在过渡段路基中的铺设方法进行深入研究，主要工作及成果如下：(1)介绍宁杭高速公路典型过渡段的形式；在典型过渡段现场进行原位试验，揭示了现场的软土工程地质特性；分析宁杭高速典型过渡段的常用处理方法，明确了本文的研究对象为加筋路基过渡方式。(

2、2)通过室内试验研究了土工格栅条带拉伸特性和筋土接触面特性。探讨了筋条数目对格栅拉伸强度的影响；比较了碾压前后格栅的拉伸特性：采用直剪摩擦试验方法研究土工格栅与路基士之间的摩擦特性。(3)采用室内模型试验测试系统，模拟在过渡段地基差异沉降下士工格栅改善过渡段路基沉降曲线特征的效果，通过室内模型试验研究格栅在过渡段路基中的铺设位置，得到土工格栅在过渡段路基中铺设的初步规律。(4)介绍了三维快速拉格朗日法的基本理论以及软件自带的土工格栅结构单元的特点；运用该软件模拟模型试验，与模型试验所得到的规律进行对比验证数值模拟的合理性：剖析了土工格栅在过渡段路基中的加筋机理。(5)从总沉降

3、改善的角度分析过渡段路基中铺设土工格栅对坡降差的影响规律，得到筋材选择、格栅铺设范围与格栅铺设位置等设计参数。关键词：高速公路；过渡段；土工格栅；室内模型试验；三维数值模拟；沉降曲线特征；坡降差AbstractThegeogridhasbeenwidelyusedinthehighwayengineeringforeasyconstructionandlowcost．Thegeogrid-reinforcedmethodisoftenusedtosolvethecracksalongthehorizontalor’'jump”ofmanytransitionalembankm

4、ent,buttheeffectisnotclearnOW．Hencethis弘慨researchesoftheeffectsandthemechanismarecarriedoutbythein-situtest,laboratoryexperiment,laboratorymodelexperimentandnumericalsimulationmethod．ThemainworksCanbelistedasfollows：(1)AftersummarizingtheformoftypicaltransitionsinNanjing-HangzhouExpressway；

5、thispaperrevealstheengineeringgeologicalcharacteristicsofthesoftsoilbyinvestigations．Furthermore，thecommonapproachtodealwiththetypicaltransitionsisanalyzedintheNanjing-Hangzhouhighwayandthekeyresearchpointofthegeogrid-reinforcedembankmentisproposed．(2)Thetensioncharacteristicsofthegeogridis

6、affectedbythefactors∞below：thenumberoffibsandcompactioncharacteristic．．Atthesametime,theinterfacecharacteristicsbetweenthegeogridandsoilarestudiedbythedirectshearfrictionexperiment．(3)Thelaboratorymodelexperimentsystemisdevelopedtoanalyzetheeffectofgeogridonthecharacteristicsofthesettlement

7、culNe．Later,thereasonablelayoutmethodofgeogridsinembankmentsisdiscussedinthepaper．(4)AfterintroducingthetheoryofthefastLagrangefinitedifferencemethod，thesimulationofthelaboratorymodeltestisusedtoverifythereasonabilityofFLACanalysis．Furthermore，thecharact