土工格栅处理道路拓宽的理论与数值分析.pdf

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1、第4期（总第174期）No.4(SerialNo.174)2014年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug.2014DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.04.029土工格栅处理道路拓宽的理论与数值分析112孙玲，郑俊杰，马强（1.华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074;2.湖北工业大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430068）摘要：道路拓宽工程中如果对新老路基交界处理不当，极易引起路基路面的各种病害，采用土工格栅对新老路堤交界面处进行处理可以提高路基的整体稳定性，减少新老路堤间的不均匀沉降。在对道路拓宽工程常见病害及产生原因

2、分析的基础上，介绍格栅的工作机制，给出格栅加固长度的估算表达式。利用PLAXIS软件进行有限元分析，计算中对筋土界面采用基于摩尔库伦准则的接触单元，分析路堤填筑完成时上下层格栅的拉力和位移以及路面施加不同等级的荷载时格栅的拉力。通过改变格栅与土界面单元的作用发挥系数，分析对格栅拉力以及路面侧向位移以及沉降的影响。关键词：道路拓宽；数值模拟；土工格栅；位移中图分类号：U418.8文献标志码：A文章编号：1004-4655(2014)04-0086-04道路交通量随着社会经济的发展迅速增长，原移的影响。有道路已不能满足行车要求，交通量的增加要求1道路拓宽路堤病害及原因[1]道路扩宽增加通行能力。

3、道路拓宽后，新老路基由于路堤自身的压缩相对较小，路基的变形主之间极易出现不均匀沉降，从而导致路面出现大量要来自地基沉降。对于加宽路堤，老路堤沉降基本[2-3]纵、横向裂缝等病害。已经稳定，路堤加宽后，在新路堤自重及投入运营道路拓宽改造工程中，如何通过有效的工程措后的汽车荷载作用下，势必会产生老路堤的附加沉施处理新老路基搭接处，提高路基稳定性，增强其降。地基顶面的附加应力沿横向的分布是不均匀抵抗不均匀变形的能力，是保证拓宽改造工程成功的，因而路基的沉降是不同的，这种差异沉降造成[4]的关键。采用土工格栅进行新老路堤搭接处的处路表横坡率的变化，形成路面不平整，影响路面服理可提高路基的整体稳定性，

4、减少新老路堤间的不务品质。由于新老路基结合部强度相对较弱，在路均匀沉降，具有施工简便、快捷和投资少的特点，堤自重及行车荷载作用下，如果侧向约束不足会产[5]在道路加宽工程中具有显著的优越性。生水平位移，水平位移过大就会产生拉裂破坏，而土工格栅进行新老路堤搭接处的处理在工程中不均匀的竖向变形又会诱发沿结合面的滑动破坏。[6]已有相关应用，而其设计仍依赖于工程经验。目随着路基不均匀沉降的增加，新老路基结合部的拉前，随着材料科学与制造工艺的发展，新型格栅不应力也相应增加，当应力增加到一定值后产生纵向断涌现。由于理论研究工作相当滞后，严重影响此裂缝，在行车荷载、填土自重及气候环境因素作用项处理措施的

5、推广与应用。本文对新老拼接路基进下，裂缝进一步扩展，造成路面产生裂缝、破损、行研究，分析格栅的受力及其对路堤沉降与侧向位坡差等变形破坏，严重降低道路的使用品质，甚至危害行车安全。收稿日期：2013-12-17对于新老搭接路堤，路堤填土沿道路纵向和横第一作者简介：孙玲（1970—），女，讲师，博士，主要研向的约束条件不同，产生病害的机制存在差异，土究方向为路基路面。[7]工格栅所发挥作用也有所不同。基金项目：国家自然科学基金项目（50978112）；教育部留新老路堤接合示意图见图1。学回国人员科研启动基金资助项目(20091341)86第4期（总第174期）No.4(SerialNo.174)

6、2014年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug.2014孙玲，郑俊杰，马强：土工格栅处理道路拓宽的理论与数值分析2014年第4期DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2014.04.029（uL），在初步确定格栅处理的1∶m过渡区长度时，可取：土工格栅处理道路拓宽的理论与数值分析L≈Rθ（1）图1新老路堤接合示意图式中：θ为新路堤沉降面（图2中AB）与水平面112孙玲，郑俊杰，马强路堤在新老路堤交界处产生不均匀沉降的主要之间的夹角，（°）；u为新筑路堤的最大沉降，m；（1.华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074;2.湖北工业大学土木工

7、程与建筑学院，湖北武汉430068）原因是：首先，新填筑路堤与原地面间的约束阻力L为格栅伸入填方路段的计算长度，m。不足，从而导致填土在重力作用下顺原地面滑动，3有限元分析引起滑坡，这种滑动产生后会引起路面产生纵向裂根据长安高速公路拓宽路堤条件选取典型断摘要：道路拓宽工程中如果对新老路基交界处理不当，极易引起路基路面的各种病害，采用土工格栅对新老路堤缝，破坏道路整体结构；其次，新老路基形成时间、面，建立相应的