
铁路运营中,路基软弱基床常产生大量病害,诸如翻浆冒泥、基床下沉外挤、剪切破坏等。因此,土工格室土地拦固,对既有线和新线的软弱基床应予以高度重视。土工格室加固地基处理已有较多的研究与应用,Mhaiskar(1996)研究了格室处治软土地基改善强度的作用,陈艳平(2006)试验了土工格室碎石垫层-碎石桩复合地基的承载力与变形,土工格室在道路工程中的应用以及对不均匀沉降的处理。Chen(2007)通过土工格室加筋挡墙模型试验研究了土工格室加固破坏机理。张孟金、白光亮进行了土工格室防沙的风洞试验研究。已有的试验研究及工程实践表明,土工格室用于基床加固,能均化动应力在基床中的分布,减小基床产生的动变形和加速度,显著减少基床在重复荷载作用下的累积下沉,是目前用于基床加固较为有效的方法之一。本文通过分析铁路软弱基床病害现象与因素,土工格室负担支撑,以现场格室处治基床试验为基础,用三维有限元对土工格室处理软弱基床的加固机理进行研究分析。
土工格室用于软弱地基处理
在公路和铁路建设中常常遇到软弱地基,给工程建设和维护带来一系列问题:①加大施工难度,延误工期;②进行超常规处理,土工格室,增加建设费用;③一旦处理不好,增加养护、维修工作量及费用。以往对软弱地基常采用换土、排水固结、挤密桩及挤淤等方法进行处理,这些方法不但劳动强度大,施工期较长,而且费用较高,难度较大。为此,需要探求一种新的软基处理方法,使用土工合成材料形成复合地基便是一种新的处理思路,土工格室江河湖保护,土工格室复合基础则是其中的一种加固方法。土工格室加筋设计不论土工格室用于何地,其主要功能不外乎两种:侧向约束作用和加筋增强作用。不同的应用场合利用其不同的功能。
用于铁路路基病害处理土工格室在处理铁路路基病害时,主要利用其侧向约束作用。软弱地基的基床土在列车动荷载作用下向两侧扩张变形的同时发生沉降,并伴随路肩的隆起。如果在基床下布置土工格室,利用其具有的高抗拉(抗土体挤压)强度,约束土体的侧向变形,提高土体的整体刚度,从而增强基床强度。设计中常采用衰减系数法,该法主要依据室内及现场的一些试验数据。
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