土工格室碎石垫层的三维模拟

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1、2013年8月建材与装饰施工技术土工格室碎石垫层的三维模拟原作者院杨晓明袁韩杰袁罗伯特窑L窑帕森斯邹洋渊译冤（重庆市长寿区建设工程施工安全监督站重庆市长寿区401220）摘要：本文在总结三维数值模型分析的基础上开发了单土工格室碎石垫层土。在这个模型中，填入土壤的建模可以模拟非线性和应力依赖的土壤。土工格室是建模使用线性弹性板的元素，它可以携带两个弯曲和膜应力。与莫尔库仑屈服准则的线性界面应力应变关系采用模拟接口土工格室墙和土之间的摩擦。通过建模的格室和另外的土壤，土壤和土工格室之间的相互作用可以准确地模拟。要验证这个模型，载荷试验是在实验室中进行，从圆

2、形钢板的垂直载荷的12cm厚的沙层，由一个单一的土工格室加固。其满载排水量曲线和横向拉伸应变土工格室在测试过程中记录。建立数值模型，根据设定的负载测试，得到比较合理的数值结果以及测试数据。关键词：加筋垫层；土工格室；数值模型；三维快速拉格朗日有限差分法中图分类号：U416.1文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）24-0095-031引言固，并可长期防止局部塌方。该方法施工简便，减少开挖，对于长土工格室是目前国内外较为流行的一种新型的高强度土工距离大型运输管道更为经济实用，如图1。合成材料，是按照GB/T19274-2003执行标准，将

3、强化的HDPE片材经高强力超声波焊接而形成的一种三维网状格室结构。可伸缩自如，运输可折叠，施工时张拉成网状，展开成蜂窝状的立体网格，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体。土工格室常常用于公路路堤加筋、软土路基处理、边坡防护等工程中。由于土工格室力学性能好、施工方便和造价低等特点，而得到越来越广泛的应用，具有良好的推（a）压缩状态；（b）伸展状态广应用的前景。图1典型的几何土工格室“格室”是指对蜂窝（经常蜂窝形状展开时）土工合成的产品为了解决这个问题，研究人员开发了土工格室加筋土数值模（如图1所示）。它最初是由美国陆军工

4、程师快速稳定的沙子在型的改进。仿照了一系列负载测试的实验室，土工格室增强基地军事领域。相比平面土工合成材料产品（例如，土工格栅和土工（较软土路基）遭受了不同厚度的圆形基础的垂直载荷。他们仿照布），土工格室，可以提供更好的侧向约束填充土壤。增强复合材碎石基地和粘土路基线性理想弹塑性材料。土工格室是仿照使用料所形成的格室和填充土壤具有更高的刚度和剪切强度比未增线性弹性膜元件。虽然这个模型没有考虑土工格室土复合材料刚强土壤。近年来，土工格室被越来越多地用于加强道路基地、斜度增加，原因能够发现协议之间的数值结果和测试数据。在这个坡和挡土墙基础。其主要用于以下几

5、个方面：特定的研究中，大部分的表面上的垂直变形，从而导致从压缩的（1）用于稳固公路路基：可产生高弹性力及坚固的路基，与软路基格室土复合刚度增加的效果并不显著。由蜂巢格网包裹，传统的石头基础相比可减少基础厚度50%以上，把重力和与地弹性模量的土壤，格室加筋土时，被固定在一个坚固的外格室的接触的压力横向分散并减少，并可用于暂时性或永久性的道路土壤模量相比显着增加。为了模拟的格室土工格室土复合体的弹建筑上。性模量增加的限制效应，填充土壤的应力有关的行为，必须加以（2）用于稳固铁路路基：可以防止碎石及级配横向移动，使考虑。整体更坚固，防止抽水，即使地基松软也可

6、防止整个或局部坍在本文中，土工格室加筋土的三维数值模型中，填充土壤和方。在交通量大的地区如交叉道、分支道及回转道，可显著增加土工格室分开建模，更准确地模拟土工格室土复合的行为。填充使用年限。土的邓肯-张模型是仿照土工格室为蓝本，采用线性弹性板的元（3）用于承受载重力的堤防、挡墙：界定强化碎石方，形成一素，它可以进行弯曲和薄膜应力。界面剪切应力应变关系这里采致的结构体，可阻挡横向压力，不管地层滑动和凝聚，都可自行用的是由莫尔-库仑屈服准则的线性和有限的。特殊的边界条件调整，可支撑非结构面及自然植生层，可垂直或阶梯式设计。下联合土工格室的土壤，使土壤和土工

7、格室也被认为可以互相交（4）用于浅水河道治理：三面立体方格加强填方的力量，防流，在实际应用。模型，然后通过模拟实验室一个单一的土工格室止水土流失及增加载重力，可以减少浅河道的施工成本并允许加固一层沙土上进行载荷试验验证。过河道的设计符合交通及土质各种条件。2土工格室加筋土数值模型（5）用于支撑管路及下水道：采用土工格室可不必采掘和放FLAC3D被用来创建一个三维数值模型，其利用显式有限差置大量的石块作为管床式下水道的支撑结构，利用常规材料，形分配方解决了初始条件和边界值问题。它有几个内置的结构模型成一坚固耐久的整体板块结构，对管道提供挠性的永久性的保和

8、结构元素，适合造型的各种岩土和增援。用户也可以定义其他护，可减少由于长时间造成的微量下沉，使管