土工格室加固鐵路軟弱基床的有限元分析

 　　土工格室加固鐵路軟弱基床的有限元分析

　　在分析土工格室加固鐵路軟弱基床機理的基礎上,結合工程實例,對土工格室加固鐵路軟弱基床進行了三維有限元分析。計算中采用D rucker-prager模型模擬土體的材料非線性,采用三維薄膜單元模擬土工格室的立體加筋性能。計算結果表明:土工格室模量越大加筋效果越顯著;基床填料模量的增大對減小土工格室加筋基床的總沉降和差異沉降有較明顯的效果,而對減小基床土的水平位移影響較小;填料模量的增大對減小路堤底面附加應力有顯著效果,可使路堤底面附加應力分布更為均勻。

　　基床直接承受列車荷載的動力作用,同時又處于外界環境的強烈影響之下,因而是路堤結構中最薄弱的部分之一。目前,基床病害是道路工程中分布最廣、數量最多的病害之一,并且隨著列車軸重、運量及時速的提高有日趨嚴重的趨勢。土工格室是一種立體型加固體系,且具有強度高、穩定性好、質輕和易于搬運、適宜溫度范圍大、使用壽命長等特性。基床鋪設土工格室后,可明顯改善基床的受力性能。目前土工格室已廣泛應用于鐵路及公路路基的加固工程中,國內外學者也開展了一些對于其加固效果的研究工作。陳艷平對土工格室碎石墊層—碎石樁復合地基的承載力與變形特性進行了試驗研究。傅珍應用有限元方法分析了土工格室鋪于新老路基結合處不同層位時對路基頂面各關鍵點的側向位移、豎向沉降和最大差異沉降的影響。劉建奇對土工合成材料在凍土地基工程中的應用進行了研究,探討了土工格室加固凍土地基的機理。國外,Sidnei研究了土工格室筋材的拔出阻力。Kevin基于極限平衡方法對比了2種土工格柵對路基承載力的影響。