土工格室柔性结构体系处治桥头跳车数值模拟研究

　　桥头跳车是长期影响高速公路运输质量的常见病害之一，实践证明，将土工格室加筋于高速公路软土地基上路桥过渡区域，为缓解桥头跳车现象的有效方法之一。为深入研究土工格室的加筋效果并优化设计，利用ADINA 非线性有限元分析软件，蜂巢格室价钱，建立高速公路台后加筋路堤与地基的三维模型，蜂巢格室，计算分析土工格室加筋对路堤沉降、地基水平和竖向位移、地基土体的应力场分布(竖向应力及剪应力)的影响，并通过对比计算，分析了土工格室高度、地基土性质、路堤填料性质及底层土工格室等因素对加筋效果的影响，对土工格室柔性结构体系的设计优化提出建议。

　　在高速公路的各种病害中，桥头跳车现象是常见的病害之一，也是多年来困扰公路行业的一大难题。桥头跳车的存在，会使车辆在通过路桥连接处时产生跳动和冲击，对桥梁和路面造成附加冲击，并且车速大幅减低，会使司乘人员感到颠簸不适，严重时甚至导致车辆失控而发生交通事故。对桥头路面大量的维修养护不仅需花费大量人力、物力和财力，而且还会产生不良的社会影响。工程实践中已积累了多种方式方法用于改善桥头跳车现象，土工格室的加筋即是其中有效的一种。

基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析

　　针对土工格室加筋体的受力变形特性，将格室体视为置于弹性地基上的梁基于文克尔假定建立考虑水平摩阻力，影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程从而得到了土工格室加筋体在集中荷载和均布荷载共同作用下的挠曲变形幂级数半解析解。在此基础上分析了格室体长度格室，蜂巢格室价格，体刚度地基反力系数及筋土界面水平摩阻力，等因素对格室体挠曲变形及内力的影响结果表明格室体的设置可有效地减小路基沉降但也存在着尺寸效应，地基土体地基的反力系数对路基沉降有较大的影响该系数越大，路基沉降越小筋土界面水平摩阻力对格室体的挠曲变形及弯矩有一定程度的削弱作用在工程设计中值得考虑。

　　土工格室是世纪年代研发的一种新型，土工合成材料它是由高强度的高密度聚乙烯焊接或组装而成的三维蜂窝状结构，具有材质轻耐磨耐熟拉伸强度高刚性韧性好抗冲击力强等特点。可与格室内填充的砂石土等填料共同构成具有一定抗弯抗剪和抗压能力的柔性筏板基础来提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降目前该类土工合成材料不仅广泛应用于软土地基加固边坡防护挡土墙修建等岩土工程，蜂巢格室供应商，而且因其与砂石等填料共同作用后形成良好的反滤排水隔离加筋保护及防渗等作用，而广泛应用于渠道防渗及水库大坝反滤排水防渗等水利工程中土工格室是一种极具发展前景的土工合成材料。国内外许多学者从不同角度对其进行了研究但因格室体的加固机理复杂。到目前为止其理论研究尚处于发展阶段其变形计算。尚无统一方法而变形是路堤设计的一个重要方面。因此有不少学者对格室体的受力变形进行研究取得了一些成果。如殷建华谈至明张福海等对传统的弹性地基梁理论进行改进在土工格室加筋体的竖向变形分析中考虑了筋土界面水平摩阻力的影响取得了良好的效果。但这些方法仍存在一些问题与不足如只给出了格室体在无限或半无限假定条件下的具体解答未给出其有限长梁解，且不能反映筋材拉力沿轴向变化实际情况为此本文拟对传统的弹性地基梁理论加以修正基于文克尔假定考虑筋土界面水平摩阻力的影响给出格室体荷载作用下受力变形的有限长梁幂级数解答。

1土工格室施工前准备

在原路基边坡开挖宽度台阶与新填筑路基同标高，并对铺设基面整平、压路机压实。

2土工格室铺设垫层

铺设土工格室时，先铺设垫层，即在新、老路基顶面铺筑15cm厚天然级配砂砾垫层，级配砂砾人工整平后用YZ25JB型振动式压路机静压一遍，然后再振压至压实度要求标准；垫层表面要平整、密实、无轮迹。

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