高填方路堤加筋基礎理論及穩定性研究

內容簡介

主要闡述市巴轎嬸在高路堤加筋土理論、路堤變形計算、沉降預測等一體的高填方路堤工程穩定關鍵技術和方法；介紹加筋筋材蠕變特性幾試驗和理論分析方法；系邀項犁統介紹筋土界面相互作用特性以及加筋土結構整體穩定性和破壞模式整個加筋過程中的工作機理，提出加筋邊坡穩定性計算方法；介紹自主研發的適用於新型加筋土結構研究的模型試驗設備及依託設備確定的加筋路堤的位移和土壓力規律及其高填方路堤格柵加筋工作機理，以及基於現場實測位移成果介紹，並提出新預測模型。

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第1章緒論 1

1.1 高填方加筋路堤研究的意義 1

1.2 土工格柵性能研究進展 4

1.2.1 加筋的發展史 4

1.2.2 加筋材料 5

1.2.3 廢舊輪胎用於土體加筋的研究 6

1.2.4 國內外土工合成材料蠕變特性研究進展 10

1.2.5 加筋土特性試驗 11

1.3 高填方路堤研究現狀 12

1.3.1 高填臘紙朵方路堤沉降特點及研究進展 12

1.3.2 高填方路堤穩定性研究進展 14

1.3.3 路堤沉降規律研究進展 15

第2章填土—筋材界面特性研究 1

2.1 直剪試驗 2

2.1.1 直剪試驗原理 2

2.1.2 試驗設備和材料及方法 2

2.1.3 試驗結果分析 5

3.8% 15

2.2 土石混合料—格柵界面摩擦試驗 15

2.2.1 試驗試樣製備 15

2.2.2 相同配比試樣與不同土工格柵的試驗結果分析 16

2.2.3 不同配比試樣與相同土工格柵的試驗結果分析 24

2.3 不同填料格柵界面摩擦性能分析 29

2.3.1 單向土工格柵與不同土體的界面分析 29

2.3.2 雙向土工格柵與不同土體的界面分析 32

2.3.3 三向土工格柵與不同土體的界面分析 34

2.4 本章小結 36

第3章天然材料加筋土力學性能 38

3.1 毛竹、棕麻材料拉伸試驗 38

3.1.1 試驗過程 38

3.1.2 試驗結果及分析 41

3.2 毛竹條加筋砂的大尺寸直剪試驗 46

3.2.1 試驗過程 47

3.2.2 試驗結果及分析 48

3.3 棕麻纖維加筋土三軸試驗 54

3.3.1 棕麻纖維加筋砂三軸試驗 54

3.3.2 棕麻纖維加筋黏土的三軸試驗 61

3.3.3 本章小結 錯白櫻洪櫃誤!未定義書籤。

3.4 竹條與棕麻纖維複合加筋三軸試驗 69

3.4.1 試驗過程 70

3.4.2 試驗結果及分析 71

3.5 毛竹和棕麻加筋土的工作機理 74

3.5.1 毛竹加筋土工作機理分析 75

3.5.2 棕麻加筋土工作機理分析 80

3.5.3 棕麻纖維和竹條混合水平-豎向加筋機理分析 83

3.6 本章小結 85

第4章輪胎加筋土力學性能研究 86

4.1 輪胎加筋土界面剪下性能 86

4.1.1 試驗 86

4.1.2 試驗方案 87

4.1.3 試驗結果及分析 89

4.0 91

4.9 93

4.2 廢舊輪胎加筋土三軸試驗研究 94

4.2.1 試驗方案 95

4.2.2 試驗結果及分析 96

4.3 廢舊輪胎碎片混合土動三軸試驗 101

4.3.1 試驗過程 102

4.3.2 試驗結果及分析 108

4.4 本章小結 115

第5章筋材蠕變特性分析 117

5.1 筋材蠕變機理和模型研究 117

5.1.1 蠕變特性機理 117

5.1.2 前人蠕變模型總結 119

5.1.3 流變模型載入推導及驗證 122

5.1.4 流變模型修正推導及驗證 128

5.1.5 利用蠕變模型分析加筋土的本構關係 130

5.2 室內蠕變試驗 135

5.2.1 有紡織物和格柵蠕變試驗研究 135

5.2.2 室外老化蠕變試驗 138

5.2.3 蠕變特性影響因素分析 141

5.3 加速蠕變試驗方法 146

5.3.1 時溫疊加法 146

5.3.2 分級等溫法 154

5.3.3 荷載轉換法 160

單根 164

5.3.4 動荷載法 169

5.4 蠕變折減係數 174

5.4.1 概述 174

5.4.2 時溫疊加法確定蠕變折減係數 178

5.4.3 蠕變和鋪設磨損複合折減係數的確定 180

3.40 185

5.4.4 蠕變性能的灰色預測 186

5.5 本章小結櫻白埋 191

第6章土工格柵加筋路堤模型試驗裝置研究 194

6.1 土工格柵加筋糊罪故路堤模型試驗裝置研究 194

6.1.1 裝置研製 195

6.2 土工格柵加筋路堤模型試驗研究 203

6.2.1 模型試驗 203

6.2.2 試驗結果分析 209

6.3 坡體變形和格柵布置的影響分析 214

6.3.1 路堤變形沉降的組成和影響因素 215

≥93 215

6.3.2 土工格柵加筋路堤模型試驗路堤沉降分析 216

32.3 220

6.3.3 坡體內部變形分析 221

9.89 223

6.3.4 不同工況下加筋對路堤位移場的影響 224

6.3.5 側向位移對沉降的影響 229

6.4 廢舊輪胎加筋邊坡模型試驗研究 233

6.4.1 介紹 233

未加筋 233

6.4.2 試驗方案 233

6.4.3 試驗結果及分析 236

9.55 240

6.5 本章小結 249

第7章高填方路堤沉降規律研究 252

7.1 高填方路堤沉降規律現場試驗 252

7.2 試驗方案 252

7.3 路基沉降規律 253

7.3.1 譚家溝路段地基沉降規律 253

7.3.2 譚家溝路堤一級台階沉降規律 255

7.3.3 譚家溝四級台階沉降規律 257

7.3.4 譚家溝五級台階沉降規律 259

7.3.5 譚家溝六級台階沉降規律 261

7.4 李家院路基沉降規律 262

7.4.1 李家院基礎沉降規律 262

7.4.2 李家院一級台階沉降規律 263

7.4.3 李家院二級台階沉降規律 264

7.4.4 李家院五級台階沉降規律 265

7.5 沉降預測方法的分析 266

7.5.1 雙曲線法 266

7.5.2 指數曲線法 266

7.5.3 泊松曲線法 267

7.6 GM(1,1)灰色理論模型 267

7.6.1 GM(1,1)模型的建立 267

7.6.2 不等時距GM(1,1)模型 268

7.6.3 GM(1,1)模型精度的檢驗 269

預測精度等級 271

不合格 271

7.7 基於實測的高填方路基沉降控制研究 271

7.7.1 工程概況 271

7.7.2 沉降監測方案 272

7.7.3 沉降監測設備 272

7.7.4 沉降監測數據分析 273

17 277

22 277

38 277

70 277

116 277

S 277

31.5 277

32 277

-73.61 299

-40.31 300

-32.12 300

-32.27 300

-11.15 300

-11.02 300

7.8 本章小結 300

第8章變剛度交界區加筋路堤的受力分析 302

8.1 橋頭格柵加筋路堤 302

8.1.1 格柵處理橋頭路堤的工作機理 302

8.1.2 理論分析 303

1563 303

40 304

L（m） 304

8.1.3 格柵受力分析與計算 304

8.2 算例分析 306

8.2.1 有限元模型的建立 306

306

20 307

8 307

18 307

307

8.2.2 格柵B端拉力對錨固端拉力的影響 307

8.2.3 對格柵錨固端拉力的影響 308

8.3 挖填交界區格柵加筋路堤分析 309

8.4 理論分析 309

8.4.1 路堤病害及成因 309

8.4.2 格柵工作機制 311

8.5 現場試驗 311

8.5.1 試驗概況 311

/ MPa 312

n 312

30 312

8.5.2 試驗結果分析 312

8.6 有限元分析 314

8.6.1 計算模型 314

8.6.2 計算結果分析 315

-19.50 317

2.29 317

-15.00 317

8.7 本章小結 318

第9章高填方路堤變形及穩定的數值模擬 319

9.1 高填方路堤變形特性 319

9.2 應力不變數和應力空間 319

9.3 土體的本構模型 322

9.4 計算模型 325

9.5 填料物理力學參數 326

9.6 計算工況 327

√ 327

9.7 計算結果分析 327

9.7.1 譚家溝高路堤計算結果分析 327

9.7.2 李家院高路堤計算分析 337

位移 343

應力 343

0.026 343

4(片岩鋪設層80cm) 343

9.8 高填方路堤穩定性分析 344

9.9 路堤穩定性理論分析 344

9.9.1 穩定分析說明 344

9.9.2 譚家溝路堤穩定性計算 347

部位 347

9.9.3 李家院路堤穩定性計算 349

（材料2） 351

（材料1） 351

譚家溝 351

1.50 351

左邊坡 351

右邊坡 351

9.10 路堤處理方案 352

9.11 高填方路堤穩定性的參數分析 354

9.12 強度折減法 354

9.13 路堤穩定性計算 354

堤身穩定性 355

9.14 路堤穩定性的參數分析 355

9.15 本章小結 362

參考文獻 364

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